基于信號(hào)先驗(yàn)信息的DOA估計(jì)算法研究碩士學(xué)位論文

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1、碩士學(xué)位論文基于信號(hào)先驗(yàn)信息的DOA估計(jì)算法研究RESEARCHOFDOAESTIMATIONALGORITHMSBASEDONPRIORIKNOWLEDGEOFSIGNALS工學(xué)碩士學(xué)位論文基于信號(hào)先驗(yàn)信息的DOA估計(jì)算法研究ClassifiedIndex:TN974U.D.C:654.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFDOAESTIMATIONALGORITHMSBASEDONPRIORIKNOWLEDGEOFSIGNALSCandidate：YangLeiSupervisor：Prof

2、.MaoXingpengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofInformationandElectricalEngineeringDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著通信技術(shù)的發(fā)展，作為陣列信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，

3、DOA估計(jì)技術(shù)的研究已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。傳統(tǒng)的DOA估計(jì)技術(shù)在對(duì)來波信號(hào)完全未知的情況下就可以實(shí)現(xiàn)波達(dá)角度的估計(jì)檢測(cè)。近些年來，DOA估計(jì)技術(shù)的應(yīng)用不僅局限在導(dǎo)航定位、電子偵查與對(duì)抗等軍事領(lǐng)域。在許多民用應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)電測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)等方面也取得了廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，來波信號(hào)的先驗(yàn)信息通常是完全已知的，這便推動(dòng)了基于信號(hào)先驗(yàn)信息的DOA估計(jì)算法研究的興起。本文針對(duì)先驗(yàn)信息已知信號(hào)的DOA估計(jì)算法進(jìn)行了探討研究，主要分析了兩大類算法，一類是以最大似然準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的最大似然估計(jì)類算法，如DEML算法、CDEML算法、WDEML算法等。最大似然估計(jì)類算法具有極高的

4、測(cè)角精度與分辨力，相比于傳統(tǒng)的DOA估計(jì)算法在性能上有著極大的提升，但其存在著運(yùn)算量大的問題。另一類是利用信號(hào)先驗(yàn)信息進(jìn)行迭代運(yùn)算的DOA估計(jì)算法，如MSWF-MUSIC算法、線陣PASI算法等。相比于傳統(tǒng)的DOA估計(jì)算法，利用迭代技術(shù)的算法通常有著突出的性能，如能夠適應(yīng)低信噪比、少快拍的惡劣環(huán)境，能夠提高測(cè)角精度或者是能降低算法的運(yùn)算復(fù)雜度等。對(duì)于最大似然估計(jì)類算法，本文主要分析了影響其算法性能的各個(gè)因素條件，并與MUSIC算法進(jìn)行了對(duì)比，總結(jié)得到了算法的優(yōu)勢(shì)與不足。同時(shí)分析了接收端所用參考信號(hào)先驗(yàn)信息的變化對(duì)算法性能的影響，得到了相應(yīng)的結(jié)論與規(guī)律。對(duì)基于迭代技

5、術(shù)的DOA估計(jì)算法，本文主要研究了其所擁有的一些特點(diǎn)，分析了迭代對(duì)于算法性能和運(yùn)算復(fù)雜度所帶來的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)線陣PASI算法應(yīng)用的局限性問題，本文提出了一種基于陣列平移的圓陣PASI算法，解決了PASI算法在其他陣列形式中因難以構(gòu)造合適的子陣而無法應(yīng)用的問題。該算法利用陣列平移的方式構(gòu)造平滑子陣，再通過平移形成的子陣接收來波信號(hào)。由此獲得的各個(gè)子陣的接收數(shù)據(jù)便可以應(yīng)用PASI算法進(jìn)行DOA估計(jì)。對(duì)所提出算法進(jìn)行了性能的仿真分析，并與其它基于信號(hào)先驗(yàn)信息的DOA估計(jì)算法進(jìn)行了比較。關(guān)鍵詞：DOA估計(jì)；最大似然；先驗(yàn)信息；迭代；陣列平移-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論

6、文AbstractWiththedevelopmentofcommunicationtechnology,theDOAestimationtechnologyhasachievedgreatprogressasanimportantbranchofarraysignalprocessing.TraditionalDOAestimationtechniquecanestimatethedirectionofarrivingsignalsinthecasethatthesignalsarecompletelyunknownforthereceiver.Inrecent

7、years,DOAestimationtechnologyisnotonlyconfinedtothemilitaryfileds,suchasthenavigationandpositioning,theelectronicsurveilanceandcombat,etc.butalsoappliedtomanycivilianfileds,suchasmechanicalandelectricalmeasurements,biomedicine,etc.Intheseapplications,theprioriknowledgeofthesignalsisus

8、ually