基于FLOCC-ESPRIT的极化阵列参数估计方法.pdf

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1、第３７卷第９期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ９２０１６年９月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｅｐ．２０１６基于ＦＬＯＣＣＥＳＰＲＩＴ的极化阵列参数估计方法１，２１１３石屹然，赵晓晖，单泽彪，石要武（１．吉林大学通信工程学院长春１３００２２；２．长春气象仪器研究所长春１３００１２；３．吉林大学生物与农业工程学院长春１３００２２）摘要：针对基于分数低阶矩类阵列波达方向（ＤＯＡ）估计方法仅适用于独立同分布（ｉ．ｉ．ｄ）ＳαＳ背景噪声的缺点，提出了一种线性极化阵列ＤＯＡ和极化参数联合估计的分数低阶循环相关（ＦＬＯＣＣ）极化参

2、数联合估计（ＥＳＰＲＩＴ）算法。该方法首先利用入射信号的循环平稳特性，采用分数低阶循环相关函数抑制α和高斯混合噪声及与信号循环频率相异的任何循环平稳干扰信号。在此基础上，利用阵列信号参数与噪声子空间的正交性，采用ＥＳＰＲＩＴ算法直接求取了信号的ＤＯＡ和极化参数。该方法对于α和高斯混合噪声及与信号循环频率相异的任何循环平稳干扰信号具有很强的抑制能力。即使对于空域内靠得非常近的信源，该方法也可利用极化信息的差异进行区分。实验结果表明，在α和高斯混合信噪比（ＳＮＲ）为０ｄＢ，信干比（ＳＩＲ）为３ｄＢ时，其ＤＯＡ和极化参数估计的均方根误差分别为０．２３°和０．５４°；并

3、且在实测数据环境下，当ＳＮＲ为１０ｄＢ时，本文算法仍然有效。关键词：信号处理；波达方向；极化参数；参数估计；稳定分布；分数低阶循环相关＋中图分类号：ＴＮ９１１．２３ＴＨ８１６．５文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．５０ＦＬＯＣＣＥＳＰＲＩＴｂａｓｅｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｒｒａｙｐａｒａｍｅｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ１，２１１３ＳｈｉＹｉｒａｎ，ＺｈａｏＸｉａｏｈｕｉ，ＳｈａｎＺｅｂｉａｏ，ＳｈｉＹａｏｗｕ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００

4、２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｔｈａｔｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌｏｗｅｒｏｒｄｅｒｍｏｍｅｎｔｂａｓｅｄａｒｒａｙＤｉｒｅｃｔｉｏｎＯｆＡｒｒｉｖａｌ（ＤＯＡ）ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅ

5、ｏｎｌｙｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｉｄｅｎｔｉｃａｌｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ（ｉ．ｉ．ｄ）ＳαＳｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｎｏｉｓｅ，ａｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌｏｗｅｒｏｒｄｅｒｃｙｃｌｉｃｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＦＬＯＣＣ）ｂａｓｅｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｓｉｇｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｖｉａｒｏｔａｔｉｏｎａｌＩｎｖａｒｉａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（ＥＳＰＲＩＴ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＤＯＡａｎｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｊｏｉｎｔｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｌｉｎｅａｒｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｒｒａｙｉｓｐｒｏｐｏｓ

6、ｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｙｃｌｉｃｓｔａｔｉｏｎａｒｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｔｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌｏｗｅｒｏｒｄｅｒｃｙｃｌｉｃｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｍｉｘｅｄｎｏｉｓｅｏｆαａｎｄＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅａｎｄａｎｙｃｙｃｌｅｓｔａｂｌｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌｗｉｔｈｔｈｅｃｙｃｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｓｉｇｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｓ，ｗｉｔｈｔｈｅ

7、ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｒｒａｙｓｉｇｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｎｏｉｓｅｓｕｂｓｐａｃｅ，ｔｈｅＥＳＰＲＩＴａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｕｓｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅＤＯＡａｎｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｄｉｒｅｃｔｌｙ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｈａｓｓｔｒｏｎｇｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅｍｉｘｅｄｎｏｉｓｅｏｆαａｎｄＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅａｎｄａｎｙｃｙｃｌｅｓｔａｂｌｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌｗｉｔｈｔｈｅｃｙｃｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆ

8、ｒｏｍｔｈｅｓｉｇｎａｌ