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1、一種相干信號DOA估計的改進算法
2、第1內(nèi)容顯示中摘 要：論述了虛擬平移整個天線陣列的方法，分別研究了直線陣和圓陣時MUSIC算法對相干信號DOA（Direction-of-Arrival)的分辨能力。該方法的優(yōu)點是增大了直線陣分辨相干信號源的個數(shù)，解決了圓陣對相干信號的測向問題。模擬結(jié)果證實了該方法的有效性。關(guān)鍵詞：虛擬平移；相干信號；DOA；天線A StudyofEstimationAlgorithm forDOA ofCoherent SignalsinAdaptiveArrays ZHANShaotai，SHIXiaoetho
3、dforvirtuallymovingthetocoherentsignals′DOAundertheconditionsof ULAandUCAarestudied．Theadvantagesofthemethodarebothincreasingthe membersofresolvingcoherentsignalsinULAandsolvingtheproblemsofdirectionfindinginUCAtocoherentsignals．Thesimulationresultsshoethodisefficient．K
4、eyoving；coherentsignals；DOA；antenna1 引 言 在眾多的信號DOA估計算法中，基于特征值分解的MUSIC算法［1］具有良好的DOA估計性能。但是在多徑環(huán)境下，MUSIC算法將會由于信號之間的相關(guān)性而失效。為此針對直線陣人們提出了空間平滑［2，3］的相關(guān)技術(shù)，其代價是減小了陣列孔徑，從而減少了可估計信源數(shù)目，對前向平滑和前后向平滑可估計的信源數(shù)分別為M／2和2M／3（M為陣元數(shù)）。本文利用空間平滑的基本思想，把整個陣列虛擬平移，在不損失直線陣列孔徑的情況下（不是把整個陣列分成幾個子陣），使直線陣可估計
5、的相干信源數(shù)目達到了M－1個，同時也研究了圓陣的情況。計算機仿真表明了該方法的有效性。2 理論分析 一個M元直線陣（如圖1所示），陣元間距為λ／2，且天線單元是全向天線，以左邊第一個陣元為參考陣元，假設(shè)有D個來自遠場的窄帶信號入射到該天線陣上。則第m個陣元在第k次快拍的輸出為：500)this.style.ouseg(this)">其中：nm（k）為第m個陣元和相應(yīng)接收通道中的均值為0，方差為σ2的復(fù)高斯白噪聲；si（k）為第i個信號到達天線陣參考點的復(fù)包絡(luò)；am（θi）為第m個陣元對第i個信號的響應(yīng)。500)this.style.
6、ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)"> Rs為信號源的相關(guān)矩陣，Rn為噪聲的相關(guān)矩陣，且假定陣元加性噪聲是方差為500)this.style.ouseg(this)">的空域白噪聲且與諸信號不相關(guān)。 現(xiàn)在我們把整個陣列等間距地逐步向右虛擬平移一個距離d，如圖1所示（可令d＝λ／2），假設(shè)未虛擬平移前算第1個陣列，平移1次后算第2個陣列，以此類推，則第l個陣列（即平移了l－1次）協(xié)方差矩陣為：500)this.style.ouseg(
7、this)"> 500)this.style.ouseg(this)"> 500)this.style.ouseg(this)"> 500)this.style.ouseg(this)"> 顯然，只要各個信號的到達方向不同，則： 500)this.style.ouseg(this)">了滿秩，同樣的分析方法也適用于圓陣的情況。為了充分利用陣列的自由度，一般取L＝M，即陣列的個數(shù)與陣元數(shù)相同。3 計算機模擬及結(jié)果分析 為了驗證上述去相干技術(shù)確實適用于直線陣與圓陣的高分辨陣列測向，我們分別采用六元直線陣與八元圓陣進行了計算機模
8、擬。取圓陣半徑r＝d＝λ／2，整個圓陣等間隔平行移動的距離也為d＝λ／2。取5個等功率信號，信噪比都為20dB。 ?。?）直線陣：5個信號分別來自－50°，－20°，－15°，20°，40°方向?！ 。?）圓陣：5個信號分別來自－30°，－15°，10°，25°，60°方向?！ ∧M結(jié)果證明，該技術(shù)不僅適用于相干信號的情況（如圖2，圖4所示），而且不會影響陣列對非相干信號的處理（如圖3，圖5所示）。最重要的是他不會損失直線陣列孔徑，增大了直線陣可分辨的相干信號的個數(shù)；解決了圓陣對相干信號的測向問題。同時計算量也沒有太大的增加。500)
9、this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)"> 4 結(jié) 語 由于相干信號在實際環(huán)境中是普遍存在的，所以研
