提高空间谱算法分辨率的DOA估计.pdf

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1、第31卷第4期应用科学学报Vb1．31No．42013年7月JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES—ElectronicsandInformationEngineeringJu1．20l3DOI：10．3969~．issn．0255—8297．2013．04．008提高空间谱算法分辨率的D0A估计司伟建，蓝晓宇，刘学1．哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨1500012．中国人民解放军92941部队，辽宁葫芦岛125001摘要：针对传统MUSIC算法在低信噪比，小快拍数等非理想条件下分辨率下降的问题，提出了改进的基于子空间投影的MUSIC测向算法．该算法充分利用子空

2、间信息，采用新的特征值校正方法对噪声子空间进行加权，并与加权信号子空问投影进行空间谱合成，得到新的空间谱函数．搜索函数极大值，就能得到来波方向．新方法既保留了噪声子空间算法的高分辨性能，又保留了信号子空间算法的稳定性．计算机仿真和实测数据表明新方法有效．关键词：波达方向估计；空间谱估计；多重信号分类；分辨率中图分类号：TN911文章编号：0255—8297(2013)04—0381．06Direction-of-ArrivalEstimationforImprovingResolutionPerformanceofSpatialSpectrumAlgorithmsIWei-jia

3、n，LANXiao—yu，LIUXue。1．CollegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001，China2．People，sLiberationArmyUnit9294，Huludao125001，LiaoningProvince，ChinaAbstract：Resolutionofthemultiplesignalclassification(MUSIC)algorithmdecreasesundersevereenvi—ronmentssuchasl

4、owSNR，smallnumberofsnapshots，andincidencefromcloseangles．Todealwiththeproblemjamodifiedhigh—resolutiondirection—of-arrival(DOA)estimationmethodisproposed．Thealgorithmmakesfulluseofinformationcontainedinthesubspace．Byweightingnoisesubspacewiththecorrespondingrevisedeigenvalues，anewspatialspect

5、rumisobtained，whichismultipliedbythesignalsubspaceprojection．BysearchingthemaximumofthespectrumfunctionjtheDOAsareobtained．Simulationsandexperimentsconfirmthattheproposedmethodcankeephighresolutionofnoisesubspacejandimproverobustnessofthealgorithm．Keywords：direction—of-arrival(DOA)，spatialspe

6、ctrumestimation，multiplesignalclassification，resolution高分辨波达方向fdirection—o~arrival，D0A)估献f101把加权信号子空间投影引入MUSIC算法，既计是阵列信号处理领域的一个重要方向，被广泛保证了噪声子空间投影方法法的高分辨性能，又改用于雷达、声纳、电子侦察、移动通信等相关领善了小快拍算法性能的稳定性．文献『l11利用随机矩域[21．其中，多重信号分类fmultiplesignalclassifi—阵和相关矩阵理论，提高了小快拍数条件下的分辨cation，MUSIC1算法[3_5]和旋转不变技术fes

7、timation率．文献『121利用延迟相关函数及其共轭形式得到伪ofsignalparametersviarotationinvariancetech—阵列输出，构造伪协方差矩阵并对其进行奇异值分niques，ESPRIT1[6_g]是基于子空间分解类算法中较解，从而得到空间谱表达式，提高了算法的分辨率．有代表性的算法，但在低信噪比、小样本情况下表现文献f131在重构数据协方差矩阵的基础上，利用求出较大的估计偏差，从而使分辨率大大下降．为此，根MUSIC算法在小样本空间性能优异