低信噪比条件下改进ESPRIT方法.pdf

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1、Vo1．40．No．6火力与指挥控制第40卷第6期Jun，2015FireControl&CommandControl2015年6月文章编号：1002—0640(2015)06-0091-05低信噪比条件下改进ESPRIT方法张正言，李小波，徐旭宇，邹纯烨(电子工程学院，合肥230037)摘要：在低信噪比时，针对估计信源DOA实时性的问题，提出了一种新的适合于ESPRIT算法的多级维纳滤波器(MSWF)结构，找到了一种能判别信号子空间的方法。首先将多级维纳滤波器(MSWF)与ESPRIT算法相结合，采用多

2、级维纳滤波器(MSWF)的前向递推，得到子空间，不需要通过特征值分解。低信噪比时，针对噪声子空间泄漏到信号子空间的现象，提出一种判别方法，找到了更精确的信号子空间，结合ESPRIT方法实现信号的DOA估计。由于该算法实现了真实的信号子空间的判断，因此，比传统基于MSWF算法具有更高地估计精度。特别是在低信噪比时，增强了算法的实用性，仿真结果证明了算法的有效性。关键词：角度估计，低信噪比，低复杂度，信号子空间中图分类号：TN957文献标识码：ATheModifiedESPRITMethodUnderLowS

3、NRConditionZHANGZheng-yan，LIXiao—bo，XUXu—yu，ZHOUChun—ye(ElectronicEngineeringInstitute，Hefei230037，China)Abstract：InlowSNR，anewmultistagewienerfiltering(MSWF)suitableforESPRITisproposedf0rtheinstantproblemamongdirection-of-arrival(DOA)estimationofsignals．

4、Firstly，theMSWFiscombinedwithESPRIT．Thensubspacecanbeacquiredthroughspatiallysmoothedforwardrecursionofthemultistagewienerfiltering，notthroughthematrixeigenvaluedecomposition．InlowSNR，thenoisesubspaceleakedtothesignalsubspace，adiscriminatedmethodispropose

5、dtofindamoreaccuratesignalsubspace．TheDOAofsinglescanbeestimatedcombiningwiththesubspacekindalgorithmssuchasESPRIT．Becausethisalgorithmhasrealizedthe—judgmentoftherealsignalsubspace，ithashigherestimationprecisionthanthetraditionalalgorithmbasedonMSWF．Espe

6、ciallyinlowSNR，enhancethepracticabilityofthealgorithm．Simulationresultsverifythattheproposedalgorithmiseffective．Keywords：DOAestimation，lowSNR，lowcomplexity，signalsubspace需要的运算量约为O(L2N+L。)。显然，如果阵元数较0引言多的话，该方法所需要的运算量是相当大的，难以波达方向(DOA)估计是阵列信号处理的重要实时处理，相关资料见文

7、献[3—10]。方面，在无线电通信、雷达、声纳、导航、地震探测和本文基于文献[10]在低信噪比时不能正确估计医学等领域有着广泛的应用⋯1，子空间类算法因其信号波达方向的问题，提出了一种新算法。首先构建良好估计性能和分辨力，开创了超分辨处理的新局适合于ESPRIT算法的多级维纳滤波器(MswF)结面[=2]，已经成为DOA估计中经典的方法。但是，常构，再利用协方差矩阵的一列作为参考信号，通过多规ESPRIT算法需要得到信号子空间，而通常方法级维纳滤波器，得到P’级匹配滤波器，通过参考信是通过估计样本协方差矩

8、阵并对其作特征值分解，号与观测信号的自相关模值，判断出所需的匹配滤收稿日期：2014—05—07修回日期：2014—06—23作者简介：张正言(1991一)，男，安徽宿州人，硕士研究生。研究方向：MIMO雷达信号处理，阵列信号处理。·91·(总第40—1028)火力与指挥控制2015年第6期波器级数，再根据参考信号的自相关模值大小找出(k)和(f0()对消掉彼此相关的信号分量完成滤波最接近真实信号子空间的P级维纳滤波器。该算法