基于空间平滑的单次快拍DOA 估计方法
2021-08-06张贺勇王新宇麻丽俊
火力与指挥控制 2021年6期
关键词:信号
张贺勇,王新宇,杨 杰,麻丽俊,孙 娟
(1.北方自动控制技术研究所,太原 030006;2.驻南京地区第三军事代表室,南京 211153)
0 引言
空间消息信号的波达方向(Direction of arrival,DOA)估计是空间信号处理过程实验中的首要技术任务之一,在雷达对抗侦察等许多领域中应用广泛,但随着信息技术进步,电磁环境越来越复杂,以往的算法难以满足作战需求,所以单次快拍DOA估计算法获得了发展[1-2]。MUSIC 算法[3]和ESPRIT算法[4]为当前超声波分辨率和方位差的估计研究开辟了广阔前景,并且已经成为最经典的子空间估计算法。然而相干信号将使得接收信号数据的协方差矩阵发生秩亏,使信号子空间和噪声子空间不正交,从而使此类算法失效。因此,在具有多径传播或人为干扰的复杂使用状态下,常用的子空间类算法无法准确地分辨信号的DOA 估计。为了使相干信号得到去相关处理,文献[5-7]提到了基于空间平滑的技术,但是该算法增加了计算量。
以上所介绍的DOA 算法都使用大量的快拍采样,以便更好地近似统计协方差矩阵,从而提高估计性能,但是无法满足其对高实时性的需求。在通讯系统使用时,信号目标转瞬即逝,无法实现接收信号的大量快拍数据采样的DOA 估计。在电子雷达战场景下,系统可以应用干扰目标回波对策,因为目前大部分干扰相对滞后,目标回波的第一部分是干净的,并不会受到干扰噪声的污染,可以准确地估计目标位置。文献[8]建立了基于单快拍数据重构协方差矩阵算法,尽管该算法极大地减少了计算量,但对来波信号的要求过高,必须得到满足,而在实际中几乎是不可能的。……
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