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《一種新的聚焦類寬帶DOA估計算法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、44航天電子對抗第26卷第3期1引言一種新的聚焦類寬帶DOA估計算法*曹金亮，劉志文，徐友根(北京理工大學信息與電子學院，北京100081)摘要：基于導向矢量矩陣的初等變換，給出了一種新的聚焦類寬帶源波迭方向(DOA)估計算法。新算法構造聚焦矩陣時不需要矩陣分解運算，從而使聚焦過程運算量更小。在理想條件下，新方法構造的聚焦矩陣可以在各個頻率點實現(xiàn)完美聚焦。分析表明，新算法運算量要小于其它聚焦類寬帶DOA估計算法。計算機仿真驗證了該算法的有效性。關鍵詞：波達方向估計；寬帶信號源；聚焦；相干信號子空間方法中圖分類號：TN911．7文獻標識碼：Anewalgorithmforwideba
2、ndDOAestimationusingfocusingmatricesCaoJinliang，LiuZhiwen，XuYougen(SchoolofInformationandElectronics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abst船ct：Basedontheelementarytransformationofthelocationmatrices，anewfocusingalgo“thmforwidebandDoAestimationisproposed．Thenewalgorithmconstructs
3、thefocusingmatriceswithoutanymatrixdecompositionoperationandhasasmallercomputationalcostthantheotherfocusingmethods．Inanidealcase，perfectfocusingcanbeachievedatallfrequencybins．Thesimulationresultsdemonstratetheeffectivenessofthenewalgorithm．Keywords：DOAestimation；widebandsources}focusing；cohe
4、rentsigna卜subspacemethod空間信號DOA估計一直是陣列處理研究的一個重要問題。隨著跳頻、擴頻、線性調頻信號等寬帶信號的廣泛應用，寬帶信號的檢測和定位越來越受到人們關注。目前，寬帶信號DoA估計算法主要有最大似然方法(MLM)和信號子空間方法(SSM)兩類。MLM運算量極大，難以具體實現(xiàn)[1。2]。SSM具有相對小的計算量和較高的分辨率，因而更受關注。SSM最初是由Schmidt[33等人針對窄帶信號提出的，寬帶源模型下導向矢量依賴于頻率參量，一般是通過DFT或窄帶帶通濾波器組將寬帶信號分解為多個窄帶信號，再進行處理。按照處理方式的不同，SSM可分為基于不相干(
5、ISM)[虬和基于相干(CSM)[5]兩類。*基金項目：國家自然科學基金(60672084，60602037，0736006)收稿日期：2010一01—15；2010一02—24修回。作者簡介：曹金亮(1981一)，男，博士研究生；劉志文(1962一)，男，教授。博導。隨著研究的深入，人們提出了更多寬帶DOA估計算法，這些算法的貢獻主要體現(xiàn)在消除預估計[6‘7]、提高估計性能[811]以及減小運算量口21等幾個方面。其中有不少算法與最初的CSM方法一樣都屬于聚焦類算法，這些算法給出了不同的聚焦矩陣構造方法。文獻[10]提出了RSS方法，文獻[11]表明RSS方法是SST方法的一個特
6、例，文獻[12]提出了MTLS方法，并且指出MTLS方法比RSS和SST有更小的運算量。眾所周知，實時性在通信、雷達、聲納等應用領域中是至關重要的，因而如何大幅度減小運算量同時兼顧估計精度就成為實際應用中面臨的重要問題。本文通過對導向矢量矩陣的初等變換來構造聚焦矩陣，并利用信號子空間和噪聲子空間的正交性得到一種簡化的聚焦矩陣構造方法。2頻域信號模型考慮P個寬帶遠場信號分別從不同方向{q，)；；。入射到有M個全向陣元的陣列，假定P已知或者可以估計得到，且P7、￡)(1)戶=1式中，郎為第戶個源信號，咒。(z)為第優(yōu)個陣元上的噪聲，r卅(以)為第戶個信號源到達第撒個陣元相對于到達參考陣元的時延。假定n，(￡)與入射信號不相關，且在時域和空域均為白噪聲。假定觀測時間足夠長，第m個陣元輸出的離散時間傅里葉變換(DTFT)為：Px。(∞)=’∑sp(ccJ)e—km‘％)+N。(cc，)(2)置實際處理時是對采樣信號進行DFT(假設為．廠點)，從而把寬帶信號分解成多個窄帶信號，寫成矢量形式為：工(喲)=A(喲，口)s(喲)+n(喲
