基于两次傅里叶变换的时域MUSIC波达方向估计
2018-10-24
(江西科技学院 信息工程学院,南昌 330098)
1 引 言
宽带信号具有较强的抗干扰能力,在声呐、雷达和通信等领域被广泛应用和分析[1-2]。到目前为止,已有许多学者对基于宽带信号的被动检测和方位估计问题进行了深入研究,并取得了一定的成果[3-5]。近年来,具有高分辨能力的多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)方法得到了快速发展,并在声呐、雷达和通信等领域得到了广泛应用[6-9]。由于频域和波束域 MUSIC方法对数据平稳性的要求限制了其在被动检测和方位估计中的有效应用。如何在付出代价较小的条件下放宽频域和波束域MUSIC方法对数据平稳性的要求,是MUSIC方法应用于宽带目标被动检测和方位估计需要解决的关键问题[10-11]。
针对频域和波束域MUSIC波达方向估计方法在快拍数较少时难以稳定实现目标波达方向估计问题,司伟建等人[12]利用延时相关函数所包含的角度信息,并结合混沌优化思想实现空间谱和波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计;张志刚等人[13]利用观测矩阵的结构信息,通过自适应迭代加权,在秩缺失情况下,提高了DOA估计精度;文献[14-16]采用了压缩感知与MUSIC相结合,提高了MUSIC算法在快拍数较少情况下的DOA估计性能;张涛涛等人[17]通过构造基于最佳准则的聚焦矩阵,然后利用滑动平均实现对宽带MUSIC方法改进。以上方法虽然能在快拍数不能满足MUSIC方法要求时提高波达方向估计性能,但均没有给出如何只利用时频处理技术在快拍数不能满足MUSIC方法要求时提高其对DOA的估计性能。为此,本文结合时域常规最佳处理和MUSIC基本思想,提出了一种基于两次傅里叶变换的时域MUSIC波达方向估计方法(本文称之为FTMUSIC方法)。……
