基于实值矩阵的宽带信号DOA估计方法

发布时间：2021-02-03 19:29

　　针对传统宽带信号DOA估计算法的高计算复杂度问题,提出使用实值矩阵改进的算法。与传统算法在复数协方差矩阵的基础上进行DOA估计相比,本算法仅使用复数协方差矩阵的虚部构造出一个实值矩阵,并在此实值矩阵的基础上,使用子空间算法进行DOA估计。实值矩阵不仅能够降低特征值分解的计算量,而且得到的噪声子空间与真实DOA和镜像DOA均正交,因此在DOA迭代估计时,仅需要对一半的角度进行谱峰搜索,而对于搜索时出现的角度模糊问题,可通过MUSIC算法去模糊,从而达到正确估计效果。相比于传统宽带信号DOA估计算法,本算法在保持DOA估计精度几乎不变的基础上,有效降低了算法计算量,计算机仿真结果验证了本文算法的有效性。 

【文章来源】：雷达科学与技术. 2019,17(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同信噪比的空间谱估计图

实验二：两个信号入射角分别为-10°和20°，信噪比变化范围为[-12,0]，变化间隔为2dB，在每个信噪比下进行500次独立的蒙特卡罗实验，观察信噪比对均方根误差（RMSE）的影响。RMSE的定义为，其中为第r次实验估计结果，θ为入射角度。图2是非相干和相干两种信号随信噪比变化RMSE的变化曲线。从图2可以看出，两种算法在都能正确检测DOA的前提下，聚焦类算法RSS在性能上略微好于改进算法REAL-MUSIC。由于改进算法极大地降低了计算复杂度，综合考虑改进算法REAL-MUSIC优于传统类算法RSS。

由图3可以看出，改进算法REAL-MUSIC和聚焦类算法RSS随子带数目变化时，RMSE并没有太大变化，即两种算法在相同条件下都能达到良好的DOA估计性能。4 结束语

【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击噪声背景下相干信号源的DOA估计方法[J]. 李帅,陈辉.  雷达科学与技术. 2017(02)
[2]低信噪比条件下宽带欠定信号高精度DOA估计[J]. 冯明月,何明浩,徐璟,李少东.  电子与信息学报. 2017(06)
[3]基于归一化CRB加权的宽带DOA估计方法[J]. 王渊,廖桂生,杨志伟,张金秀.  系统工程与电子技术. 2017(03)
[4]基于凸优化的Khatri-Rao子空间宽带DOA估计[J]. 潘捷,周建江.  电子与信息学报. 2013(01)



本文编号：3017039