陣列信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法研究.pdf

1、陣列信號(hào)波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)估計(jì)是信號(hào)處理中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、通信和導(dǎo)航等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的波達(dá)方向估計(jì)方法存在諸多問(wèn)題,例如高角度分辨力與相位模糊相互矛盾、采樣數(shù)據(jù)量大等,因此難以滿足實(shí)際需求。本文主要針對(duì)陣列測(cè)向解模糊、共形極化敏感陣列DOA和極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)、基于壓縮感知理論的DOA估計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　分析了波達(dá)方向估計(jì)中的相位模糊產(chǎn)生機(jī)理并介紹了兩種解相位模糊方法。并基

2、于旋轉(zhuǎn)不變子空間原理,提出一種通過(guò)均勻圓陣虛擬陣列變換解測(cè)向模糊的ESPRIT方法,該方法利用均勻圓陣的變換矩陣和實(shí)際圓陣的接收數(shù)據(jù),得到半徑小于半波長(zhǎng)的虛擬圓陣的無(wú)模糊相位差向量,利用虛擬圓陣粗略無(wú)模糊估計(jì)得到實(shí)際圓陣的相位模糊數(shù)向量,從而得到無(wú)模糊的高精度波達(dá)方向估計(jì)。
　　研究了一種錐面共形極化敏感陣列波達(dá)方向和極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)ESPRIT算法。該算法利用布置在錐面上的上下兩個(gè)均勻圓陣接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征分解,根據(jù)旋

3、轉(zhuǎn)不變子空間理論,利用電偶極子和磁偶極子陣列導(dǎo)向矢量間的關(guān)系得到極化矩陣,從而估計(jì)出極化參數(shù);利用不存在模糊的上圓環(huán)解下圓環(huán)的相位模糊,根據(jù)子空間理論和坡印亭矢量,得到波達(dá)方向的精確估計(jì)。該方法能夠解決稀疏陣列的相位模糊以及平面陣列存在的俯仰角象限模糊問(wèn)題。
　　介紹了基于CS理論的DOA估計(jì)原理,主要圍繞CS理論的三個(gè)核心內(nèi)容進(jìn)行分析,包括DOA角度在空域上的稀疏表示、觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)以及稀疏信號(hào)重構(gòu)算法。提出了一種基于CS理論的