信号相关性与DOA估计(3)

这个是一个算法的改进,希望大家喜欢,信号相关性与DOA估计

图Ｉ采用频率＾进行ＤＱＡ估计的结果

从图１中可以看出有两个虚假峰值点，分别为１９０和３３。。

经过分析发现。当使用频率Ｚ进行Ｄ（）Ａ搜索时，虚假峰值点ｐ满足：

Ｚｓ＿ｍ口＝乃ｓｉｌｌ护，（５）

当ｆ≠，时，出现的峰值点即为虚假峰值点Ｉ当ｆ＝，时，出现的峰值点为信号＾的ＤＯＡ．这是由于方向

向量中同时有两个交量，和占，当使用频率Ｚ进行

Ⅸ）Ａ搜索时，若某个角度满足式（５）。构成的方向向

量与口，（Ｂ）相同，就出现了虚假的峰值点．

以频率工建立方向向量钙（Ｂ）进行ＤＯＡ搜索

时，根据式（５），虚假峰值点为：

口：ａｒｃｓ．ｍｆ丛当１Ｌ正Ｊ

旧

‘。

式中Ｊ＝ｌ，２．

当』＝ｌ时，一＝３３．１７７３。ｊ当Ｊ＝２时，

口＝１８．７４７

２。．这与计算机仿真的结果正好吻合．

由于仿真采用的角度步长为１ ，所以虚假峰值点的测量并不精确。如果进一步缩短搜索步长，可以发现虚假峰值点的幅度与真实峰值点的幅度并无

明显区别，说明直接采用窄带信号的Ｄ（）Ａ估计方法

对几个频率不同的不相关信号进行Ｄ（）Ａ估计是不可

行的一

一

２．２．２基于宽带的ＤＯＡ估计

由于几个不相关的信号具有不同的频率，因此，无论是波束形成的方法还是ＭＵＳＩｃ方法都不能通过一次搜索完成几个信号的Ｄ（）Ａ估计．事实上，几个

频率不同的信号可以看作是宽带信号，所以对其进行Ｄ（）Ａ估计也应该采用宽带信号的Ｄ（）Ａ估计方法．宽带信号的Ｄ（）Ａ估计方法一般分为两类：一类是基

于频带分解的方法，将宽带数据分解到不同的窄带

上，然后在每个窄带进行ＤＱＡ估计；另一类是基于频率聚焦的方法，将不同频率的方向矩阵聚焦到同一频率。本文采用多项式构造频率聚焦矩阵的方法对这类信号进行Ｄ（）Ａ估计，这样可以避免对Ｄ（）Ａ进行预估计ＩｌｏＪ。

万　

方数据信号参数设置同前。聚焦后的频率选为

五＝２０姗ｚ。聚焦后采用ｃａｐｏｎ波束形成的方法进

行Ⅸ）Ａ估计．计算机仿真的结果如图２所示．

圈２基于多项式聚焦矩阵的ＤＯＡ估计结果

从图２中可以看出，经过频率聚焦后的ＤＯＡ估计结果完全正确．说明几个不同频率的窄带信号事实

上已经构成宽带信号，其Ⅸ）Ａ估计也应该采用宽带

信号的ＤＯＡ估计方法．

３相关窄带信号的ＤＯＡ估计

３．１相关窄带信号的阵列模型

如前所述，窄带相关信号一定是同一个中心频

率的，只要信号不相干，就可以采用传统的波束形

成或ＭＵＳＩＣ方法来进行估计．若信号相干，则需要

采用空间平滑等方法来进行处理，这不是本文要讨

论的内容．

以等距线阵为例，设阵元数为Ｍ，阵元间距为

ｄ，有Ⅳ个信号源，其中心波长均为五，波达方向为辞０＝Ｌ乏…。Ⅳ）．则方向矩阵为：』＝【口（Ｂ）’口（Ｂ）’…，口（Ｂ）】＝

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阵列信号为：

雄）＝一Ｊ（∞

式中Ｊ（七）为信号源 ３．２计算机仿真

设有两个频率，＝ｌＯ瑚＆的正弦信号源

最＝２０。．Ｂ＝６００；采样频率．『：＝１００Ⅻｚ；阵元数

＾；８ｉ崛矽），Ｊ２；ｓｉｎ（２矽＋ｚ，６）｛波达方向为：

目Ⅳ＝７，间距ｄ＝ｌ，快拍次数为ｌ０２４．采用ｃａｐ∞波束形成的方法进行ＤＯＡ估计，计算机仿真结果如

图３所示．