基于噪声子空间特征值重构的DOA估计算法

发布时间：2018-04-03 06:53

  本文选题：阵列信号处理　切入点：高分辨率　出处：《电子与信息学报》2014年12期

【摘要】：该文针对非等功率信号波达方向(DOA)估计问题,提出一种基于噪声子空间特征值重构(Eigenvalue Reconstruction of Noise Subspace,ERNS)的超分辨算法。算法对接收信号自相关矩阵进行特征值分解,通过重构噪声空间特征值以及引入虚拟信源来构造新的接收信号自相关矩阵,对该矩阵进行特征值分解得到新的噪声空间特征值。当虚拟信源与实际信源入射方向相同时,新噪声空间特征值与重构后噪声空间特征值保持不变,利用这一特性来估计信源入射方向。该文给出算法的原理及实现步骤,并通过仿真进行原理验证与性能分析,仿真结果表明与其他子空间算法和MUSIC算法相比,ERNS算法能够提高弱信号估计成功的概率。
[Abstract]:In this paper, a super-resolution algorithm based on noise subspace eigenvalue Reconstruction of Noise subspace Reconstruction is proposed to estimate the DOA (Direction of arrival) of unequal power signals.The received signal autocorrelation matrix is decomposed by eigenvalue decomposition, and a new noise spatial eigenvalue is obtained by reconstruction of noise spatial eigenvalue and introduction of virtual information source to construct a new autocorrelation matrix of received signal.When the incident direction of the virtual source is the same as that of the actual source, the new noise spatial eigenvalue and the reconstructed noise spatial eigenvalue remain unchanged.The principle and implementation steps of the algorithm are given in this paper. The simulation results show that the algorithm can improve the probability of weak signal estimation compared with other subspace algorithms and MUSIC algorithms.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院;毫米波国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61171181) 毫米波国家重点实验室开放课题(K201328) 哈尔滨工业大学科技创新基金(HIT.NSRIF2013130) 哈尔滨工业大学(威海)校科学研究基金(HIT(WH)XBQD201022)资助课题
【分类号】：TN911.7

【参考文献】

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1 陈辉;苏海军;;强干扰/信号背景下的DOA估计新方法[J];电子学报;2006年03期

2 柴立功,罗景青;一种强干扰条件下微弱信号DOA估计的新方法[J];电子与信息学报;2005年10期

3 程正东;罗景青;樊祥;马东辉;;信号源功率不一致对MUSIC算法分辨性能的影响[J];电子与信息学报;2008年05期

4 徐亮;曾操;廖桂生;李军;;基于特征波束形成的强弱信号波达方向与信源数估计方法[J];电子与信息学报;2011年02期

5 朱伟;陈伯孝;;强相干干扰下微弱信号波达方向估计[J];电波科学学报;2013年02期

6 闫锋刚;金铭;乔晓林;;适用任意阵列的变换域二维波达角快速估计算法[J];电子学报;2013年05期

7 王凌;李国林;谢鑫;齐率;;非圆信号二维DOA和初始相位联合估计方法[J];雷达学报;2012年01期

8 张静;廖桂生;张洁;;强信号背景下基于噪声子空间扩充的弱信号DOA估计方法[J];系统工程与电子技术;2009年06期

9 贺顺;杨志伟;张娟;徐青;;自适应加权修正的强弱信号Capon谱估计方法[J];系统工程与电子技术;2013年05期

【共引文献】

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2 周非;陈庭盈;范馨月;;基于AOA-TOA重构的单站定位算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2012年02期

3 樊祥;程正东;马东辉;朱斌;;两信号源的相关性对MUSIC算法分辨性能的影响[J];电子学报;2008年12期

4 徐亮;曾操;廖桂生;李军;;基于特征波束形成的强弱信号波达方向与信源数估计方法[J];电子与信息学报;2011年02期

5 李海森;李珊;周天;鲁东;;多波束回波信号可变带宽滤波算法及其FPGA实现[J];电子与信息学报;2011年10期

6 王纯;董娟娟;徐婷婷;罗丰;孙燕妮;;二维几种常见阵型阵列的阻塞矩阵构建[J];电子科技;2013年03期

7 朱伟;陈伯孝;;强相干干扰下微弱信号波达方向估计[J];电波科学学报;2013年02期

8 苏成晓;罗景青;;基于正交投影变换的宽带弱信号测向算法[J];电子信息对抗技术;2014年01期

9 蔡晶晶;鲍丹;李鹏;赵国庆;;强约束优化降维MUSIC二维DOA估计[J];电子与信息学报;2014年05期

10 司伟建;吴迪;陈涛;吴娜;;一种阵列互耦矩阵与波达方向的级联估计方法[J];电子与信息学报;2014年07期

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3 孙学军;阵列信号处理的关键技术研究[D];电子科技大学;2010年

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6 闫锋刚;基于压缩谱理论的高效超分辨波达方向估计算法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

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2 侯碧波;基于均匀圆阵的2D DOA估计算法研究及实现[D];电子科技大学;2011年

3 张静;阵列天线子阵划分设计和测向技术研究[D];西安电子科技大学;2009年

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【二级参考文献】

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4 曾操;廖桂生;杨志伟;;一种加载量迭代搜索的稳健波束形成[J];电波科学学报;2007年05期

5 廖桂生,张林让,保铮;基于盲波束形成的波达方向──多普勒稳健估计[J];电子学报;1999年03期

6 王布宏,王永良,陈辉;利用局域子空间投影提高子空间类DOA估计算法的谱分辨力[J];电子学报;2003年03期

7 陈辉;苏海军;;强干扰/信号背景下的DOA估计新方法[J];电子学报;2006年03期

8 刘志刚;汪晋宽;王福利;;虚拟空间平滑算法[J];电子学报;2007年09期

9 徐友根;刘志文;;修正的虚拟空间平滑算法[J];电子学报;2009年12期

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3 胡冰新;刘景夏;杨思祥;;一种基于Renyi信息熵的DOA估计算法[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

4 马永阳;李春晓;杨杰;;一种基于单快拍的DOA估计算法[A];浙江省电子学会2012学术年会论文集[C];2012年

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4 李新潮;相干信源稳健的DOA估计算法研究[D];西安电子科技大学;2009年

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本文编号：1704094