非均勻噪聲背景下信源數(shù)估計算法

陳明建 龍國慶 黃中瑞

(國防科技大學電子對抗學院,安徽合肥 230037)

1 引言

陣列信號空間譜估計在雷達、聲納、移動通信以及語音增強等領域研究有著廣泛的應用[1-2]。特別是基于子空間的多信號分類法(MUSIC)[3-5]、旋轉子空間不變法(ESPRIT)[5]以及子空間擬合法[6]。子空間類的DOA估計算法應用前提是信源數(shù)準確已知。因此信源數(shù)目估計是基于子空間類超分辨DOA估計算法首要解決的問題。

典型的信源數(shù)估計方法主要包括：基于AIC準則[7]和MDL準則[8-10]的信息論方法、基于特征值一步預測法[11]、貝葉斯預測密度法[12]等。這些方法應用的前提是假定陣元噪聲為高斯白噪聲,而實際的噪聲模型可能是空間非平穩(wěn),非均勻噪聲。近些年來,學者們相繼提出了色噪聲背景下的信源數(shù)估計方法,如蓋氏圓盤法(GDE)[13]、正則相關法[14]、基于對角加載的特征值校正方法[15]等。GDE法同時利用了特征值和特征向量信息,因此在色噪聲條件下仍然可以正確估計信源數(shù),但在低信噪比時性能較差,且需要人工選擇調整因子。正則相關法對陣列幾何結構是嚴格限制,因此實用性受到了極大的限制。基于對角加載的信源數(shù)估計方法一定程度上解決噪聲特征值發(fā)散引起信源數(shù)估計性能下降的問題,但是需要人為設置對角加載量,最優(yōu)加載量無法準確獲得。

針對非均勻噪聲背景下信源數(shù)估計問題,本文提出基于修正數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣的SORTE信源數(shù)估計方法。該方法首先通過構造特殊對角矩陣得到修正的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣。……