一種均勻線陣下寬帶DOA估計算法

摘 要：為了解決雷達和通信中寬帶信號的定位問題，并提高定位精度，本文提出了一種均勻線陣下的DOA估計方法，該方法以快速傅里葉變換為依據(jù)，利用窄帶多重信號分類（MUSIC）算法的原理，將寬帶信號分解為多頻帶的窄帶信號，然后對每個頻帶進行窄帶信號DOA估計，獲得信號角度，最后將多重信號角度估計組合得到寬帶信號的方位角和俯仰角。經(jīng)過理論推導及實驗仿真驗證，證明該算法具有高精確定位及全向測向的優(yōu)點。

關鍵詞：波達方向估計；多重信號分類算法；子空間處理

1 引言

本文是在MUSIC算法的基礎上，提出了一種寬帶信號的超分辨子空間算法[1-2]。該算法不需要構(gòu)造聚焦矩陣， 也能分辨寬帶信源， 并且運算量較小，可以很好地對寬帶相干信號進行DOA估計[3-5]。

2 信號模型

3 改進的寬帶信號MUSIC算法

MUSIC算法是基于理想條件下信號空間與噪聲空間的正交性得出來的，本算法的原理是把寬帶信號各頻率分量的信號子空間“聚焦”同一頻率的信號子空間，再對各窄帶的互譜密度矩陣進行頻域求平均，使用窄帶子空間法獲得高分辨的寬帶DOA 估計。

均勻線陣下寬帶信號MUSIC算法步驟歸納如下：

4 計算機仿真結(jié)果

通過仿真可以看出，當信號為寬帶信號時，此算法能夠?qū)臻g中的寬帶信號進行波達方向估計，但是隨著帶寬的變大其精度會受到一定的干擾，因此，此算法仍需后期改進。

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