智能天线系统下波达方向估计算法及其FPGA设计

《智能天线系统下波达方向估计算法及其FPGA设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号7刀经7：5密级刍五密级五。盐重庆邮电大学硕士学位论文论文题目智能天线系统下波达方向估计算法及其FPGA设计英文题目DoAEstimationAlgorithminSmartAntennaSystemandItsDesignwithFPGA指导教师学科专业论文提交日期论文答辩日期论文评阅人竖l兹率答辩委员会∥B年f月力S日独创性声明f螋鲫螋幽幽幽删舢删舢Y239§岑芗芗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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庞宣＆电太堂或其他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均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：灵影躏赫签字日期：力彬年莎月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽由＆鱼太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽由＆鱼太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫

3、描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者虢碱私翩虢签字日期：驯弓年f月_『日签字日期：≯f；．争6谚签字日期：少f，’彰b修摘要智能天线技术是3G移动通信技术的重要组成部分，也在军用和民用领域有着大量的应用，如移动通信、电子对抗、参数估计、信号识别等。智能天线的一项核心技术是波达方向(Directionof加五v址，DOA)估计，而信号子空间法又是DOA估计中重要的～种，经过几十年的发展，出现了大量性能优异的算法，如：MUSIC(MmtiplleSIgIl

4、alClaSsification)、ESP对T(EStimationofSignaJPar锄etersViaI沁僦。脚InV撕a11ceTechIlique)等。在各种子空间算法中，R．O．Schmidt提出的MUSIC算法是一类较为经典的算法，但因其不能分辨相干信号且计算量大，在实际应用中遇到很多问题，因此如何找到一种改进算法，并完成算法的快速实现具有十分重要的意义。本文首先研究MUSIC算法及其相关的改进算法，接着引出能够处理相干信号的前向平滑MUSIC算法，并提出其FPGA设计方案。主要在6

5、阵元均匀直线阵下，研究前向平滑MUSIC算法的FPGA实现问题：(1)本文针对现目前达波方向估计算法，主要研究了传统DOA估计方法和MUSIC算法，通过仿真分析对比几种算法的性能，并选取前向平滑MUSIC算法进行具体的FPGA设计。(2)本文针对算法平滑处理的特性，提出自相关矩阵模块的设计方案，用FPGA实现前向平滑。(3)本文针对现有FPGA实现特征分解(EVD)算法的不足，结合Jacobi算法并行的优点，给出基于改进型并行Jacobi算法的FPAG设计方案，并验证了EVD模块进行矩阵分解的可行

6、性。(4)本文通过引入索引值Index的方法，量化搜索角度并确定其搜索步长，使用比较单元完成伪谱值搜索，达到对来波信号进行DOA估计的目的。(5)本文提出了前向平滑MUSIC算法三个内部模块的FPGA设计方案，并给出三个模块的顶层模块图和内部核心算法电路图，本文在QuanllsII平台下，完成了前向平滑MUSIC算法各模块的互连工作，并分析了整个算法设计方案的资源占用情况。谱峰搜索模块的功能仿真结果表明，整个基于vemogHDL语言编写的硬件设计能实现预定的功能，并准确的对来波信号进行DOA估计。

7、关键词：DOA前向平滑MUSICFPGAEVDJacobiCOI①IC重庆邮电大学硕士论文Abs仃actAbstractSmartanteIlllatec量1110logplayave巧importantroleiIlmanyfieldssuchaSmobilecomuIlication，electroIlicrecomlaissance，par锄eterestimation，si印aldiscdminationa11dsoon．DOAestimationisacoretechnologyofsm

8、artanterulaandSubspace-baSedmetllodisoneoft11eiIllpon乏mtmetllodSofa11rayprocessiIlgaIldhaSproductedplentyof}lighperfonnaIlcealgori岫1sthrou曲yearsofdeVelopment．Tlletypic2LlonesareMUSIC(MllltipleSi盟alClaSsification)，ESPⅪT(EsthationofSigllalParame