智能天线中的DOA算法研究

发布时间：2018-01-11 15:34

  本文关键词：智能天线中的DOA算法研究　出处：《西安电子科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 智能天线 空间谱估计 DOA 均匀圆阵 权扰动

【摘要】：智能天线也称作自适应天线阵列,其技术基础是高分辨阵列信号处理和自适应天线理论。智能天线中采用空分多址技术(SDMA),利用信号在传播方向上的差别,可以将同频率同时隙的信号区分开来,极大地扩展了通信容量并充分的利用了频谱资源,在信息时代的今天,智能天线的使用越来越普遍。由于智能天线的指向性功能是建立在对信号到达方向(DOA)精确定位的基础上的,因此DOA估计是智能天线中的重要研究方向。空间谱估计是阵列信号处理中的一个重要研究方向,被广泛应用于雷达、通信、声呐、勘探等众多领域。当前空间谱估计理论和技术的研究取得了丰硕的成果,并形成了比较完善的理论体系,为智能天线的广泛应用打下了基础。本文首先介绍了智能天线和空间谱估计的基本理论,介绍了空间谱估计阵列信号模型以及现代高分辨率空间谱估计方法,主要介绍了MUSIC算法,并给出了MUSIC算法的仿真。然后对比分析了基于线阵的空间谱估计方法和基于圆阵的空间谱估计方法,分析了圆阵空间谱估计的优点,给出了均匀圆阵下的MUSIC算法仿真。最后介绍了权微扰方法获得阵列协方差矩阵,进而利用特征结构类算法估计来波方向的方法。通过计算机的仿真结果,验证了我们的算法能够在一定阵列误差条件下准确估计来波方向,具有稳健性。
[Abstract]:Smart antenna, also known as adaptive antenna array, is based on high resolution array signal processing and adaptive antenna theory. Space division multiple access (SDMA) is used in smart antenna. Using the difference of the signal in the direction of propagation, we can distinguish the signals with the same frequency at the same time, greatly expand the communication capacity and make full use of the spectrum resources, in the information age today. The use of smart antennas is becoming more and more common, because the directivity of smart antennas is based on the accurate location of the signal direction of arrival (DOA). Therefore, DOA estimation is an important research direction in smart antenna, and spatial spectrum estimation is an important research direction in array signal processing, which is widely used in radar, communication, sonar. Exploration and other fields. The current spatial spectrum estimation theory and technology research has achieved fruitful results, and formed a relatively perfect theoretical system. This paper first introduces the basic theory of smart antenna and spatial spectrum estimation, introduces the spatial spectrum estimation array signal model and the modern high-resolution spatial spectrum estimation method. This paper mainly introduces the MUSIC algorithm and gives the simulation of the MUSIC algorithm. Then the spatial spectrum estimation method based on linear array and the spatial spectrum estimation method based on circular array are compared and analyzed. The advantages of spatial spectrum estimation of circular array are analyzed, and the simulation of MUSIC algorithm under uniform circular array is given. Finally, the weighted perturbation method is introduced to obtain the array covariance matrix. Furthermore, the method of estimating the direction of the incoming wave by using the eigenstructure algorithm is verified by the computer simulation results, and it is proved that our algorithm can accurately estimate the direction of the incoming wave under certain array error conditions, and is robust.
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN821.91

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本文编号：1410154