基于主奇异矢量的L型阵列相干信号二维DOA估计方法

发布时间：2022-01-17 10:20

　　针对现有L型阵列相干信号DOA估计算法精度不高、孔径损失较大的问题,该文提出一种基于主奇异矢量的解相干（L-PUMA）方法以及改进的主奇异矢量法（L-MPUMA）。L-PUMA算法首先对互协方差矩阵进行降噪,再通过奇异值分解得到2维主奇异矢量,然后利用加权最小二乘法得到线性预测方程的多项式系数,该线性预测方程的根即为信号的DOA估计,最后提出一种新的配对算法实现仰角和方位角的配对。L-MPUMA算法利用反向共轭变换构造增广主奇异矢量,进一步提高了数据利用率,克服了信号完全相干时L-PUMA算法性能下降严重的问题,仿真实验验证了所提算法的高效性。 

【文章来源】：电子与信息学报. 2020,42(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

型阵列几何结构

处于中间水平；而L-MPUMA的RMSE则最低，性能最好。可见信号的相干越大，解相干算法的性能越差，L-PUMA对于信号的相干程度十分敏感，而L-MPUMA受到的影响则较小，鲁棒性较好。实验4：多目标处理能力SNR=10dB(65,115)(80,100)(95,85)(110,70)N=1假设，快拍数为200，共有4个相干信号入射到11个阵元组成的L型阵列上，仰角、方位角分别为,,和。假设4个信号完全相干，都属于同一组相干信号，即，如图8所示，星号代表目标的图2配对算法RMSE随SNR的变化图3配对成功率随角度间隔的变化图4RMSE随SNR的变化(部分相干)图5RMSE随SNR的变化(完全相干)图6RMSE随快拍数的变化(部分相干)2584电子与信息学报第42卷

RMSE则最低，性能最好。可见信号的相干越大，解相干算法的性能越差，L-PUMA对于信号的相干程度十分敏感，而L-MPUMA受到的影响则较小，鲁棒性较好。实验4：多目标处理能力SNR=10dB(65,115)(80,100)(95,85)(110,70)N=1假设，快拍数为200，共有4个相干信号入射到11个阵元组成的L型阵列上，仰角、方位角分别为,,和。假设4个信号完全相干，都属于同一组相干信号，即，如图8所示，星号代表目标的图2配对算法RMSE随SNR的变化图3配对成功率随角度间隔的变化图4RMSE随SNR的变化(部分相干)图5RMSE随SNR的变化(完全相干)图6RMSE随快拍数的变化(部分相干)2584电子与信息学报第42卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扩展ESPRIT的随机阵列高效DoA估计算法[J]. 刘松,庞育才.  电子与信息学报. 2019(06)
[2]RSS协助的Ray-tracing室内定位算法[J]. 史云飞,郝永生,刘德亮,王波.  信号处理. 2018(10)
[3]声矢量阵列波达方向估计的四元数空间稀疏分解[J]. 赵洋,李新波,石要武.  光学精密工程. 2018(03)
[4]基于实值三线性分解的互耦条件下双基地MIMO雷达角度估计算法[J]. 杨康,文方青,黄冬梅,张磊,王可.  系统工程与电子技术. 2018(02)
[5]一种基于L型阵列的改进的二维DOA估计方法[J]. 杨艳飞,高健,张兴敢.  南京大学学报(自然科学). 2016(05)
[6]L型阵列的二维DOA估计方法[J]. 景小荣,刘雪峰.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]基于相关矢量法L型阵列相干信号DOA估计[J]. 史清响,马秀荣,谢玉凤,臧守明.  科学技术与工程. 2015(08)
[8]独立信号与相干信号并存的二维DOA估计新方法[J]. 刁鸣,安春莲.  西安电子科技大学学报. 2013(05)
[9]一种基于L型阵列的二维波达方向估计的新方法[J]. 陈建,王树勋,魏小丽.  吉林大学学报(工学版). 2006(04)

博士论文
[1]独立信号与相干信号并存的测向算法研究[D]. 安春莲.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3594553