基于kr子空间的doa估计算法研究和性能分析

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2、作者推名祐天酣指胃穀师－…》＾卿—ｉＭｔｅ－一独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期若年女月化田乎＼紐：Ｍ拓论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保

3、留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查閲和借阅。本人授权电子科技大学可ｙＡ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等制手段保存、汇。复编学位论文（保密）的学位论文在解密后应遵此规定守作者签軒達名：無它绒导师签名：巧：日期年女月日分类号密级注1UDC学位论文基于KR子空间的DOA估计算法研究和性能分析（题名和副题名）拓天甜（作者姓名）指导教师段惠萍副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕

4、士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.3.31论文答辩日期2016.5.12学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandPerformanceAnalysisonKR-Subspace-BasedDOAEstimationAlgorithmsAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Signalandinformati

5、onprocessingAuthor:TiantianTuoSupervisor:HuipingDuanSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要波达方向角(DirectionofArrival,DOA)估计是阵列信号处理的一个重要研究方向，在语音、通信、雷达、声呐等领域具有广泛应用。如何在阵元个数较少的情况下估计出更多信源的波达方向角是DOA估计中的一个重要问题，也称为欠定情况下的DOA估计问题。而利用Khatri-Rao(KR)子空间构造虚拟阵列是解决该问题的一种有效解决方案。本文

6、从基本的KR子空间方法出发，研究了一系列利用虚拟阵列进行DOA估计的方法，并就如何提高阵列自由度(DegreeofFreedom,DOF)、如何提高基于KR子空间的DOA估计方法的性能等问题，提出了改进的算法。本文主要工作如下：首先研究了空间谱估计的理论基础。对阵列信号的数学模型、阵列几何分布模型、以及子空间DOA估计的基本原理进行了推导分析；接着从窄带阵列信号与宽带阵列信号两个方向出发，研究了基于均匀线性阵列的KR子空间DOA估计问题。介绍了KR积的定义，研究了基本的KR子空间算法以及消除噪声协方差、降低运算维度的方法，

7、并研究了宽带阵列信号的KR子空间算法;本文还重点研究了非均匀线阵的KR子空间DOA估计问题。以二阶嵌套阵为例，详细地研究了非均匀线阵中利用空间平滑技术的DOA估计方法，并通过仿真实验，验证了嵌套阵以及其余几种非均匀线阵的KR子空间DOA估计方法；本文从三个方面对基于KR子空间的DOA估计新方法进行了探索，并通过实验对所提出的新方法进行了仿真验证和性能分析，具体包括：1)本文基于均匀线性阵列和嵌套阵列提出了实数化KR子空间方法，与复数域的KR方法相比，此方法的运算量在子空间分解以及谱峰搜索方面都有所降低。通过设计一个特殊的转

8、换矩阵，在将数据从复数域转换到实数域的同时，消除了噪声的影响。2)为了进一步提升自由度，本文提出了一种新的嵌套阵列几何结构。基于新几何结构嵌套阵的实数化KR子空间方法可以估计更多的信源波达角并且降低运算量。3)考虑到准平稳信号局部序列功率谱平稳的特点，本文对局部协方差矩阵进行匹配，提出了一种将整体MUS