強(qiáng)干擾條件下弱信號DOA估計算法研究.pdf

1、信號波達(dá)方向(Direction of Arrival,DOA)估計是信號參數(shù)估計的重要內(nèi)容,在軍、民領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用價值。空間譜估計算法因?qū)Χ鄠€入射信號具有空間超分辨能力而成為DOA估計的主流算法。但是其中的大多算法只是在入射信號功率一致時有效,而當(dāng)空間中強(qiáng)干擾和弱信號同時存在時,空間譜估計算法對弱信號的估計性能下降,甚至失效。在日益復(fù)雜的電子環(huán)境中,強(qiáng)干擾和弱信號同時存在的情況是不可避免的,因此對強(qiáng)干擾存在時弱信號DOA估計

2、的研究具有十分重要的意義。
　　首先,從理論和仿真兩方面研究了入射信號功率不一致對MUSIC算法的影響,可以看出強(qiáng)干擾存在時MUSIC算法對弱信號的DOA估計性能下降,甚至失效?，F(xiàn)有解決強(qiáng)干擾存在時弱信號的DOA估計問題的思路有兩種:一是同時獲得強(qiáng)干擾和弱信號DOA估計,代表性算法有RELAX算法、基于噪聲子空間不變性的DOA算法;二是抑制強(qiáng)干擾,然后獲得弱信號DOA估計,代表性算法有子陣干擾抑制算法、干擾阻塞(Jamming J

3、am Method,JJM)算法。隨后,基于一維均勻線陣對這四種算法進(jìn)行了仿真研究并比較分析,認(rèn)為JJM算法和基于噪聲子空間不變性的DOA估計算法對弱信號的估計性能是較為優(yōu)秀的。但是兩種算法存在各自的缺點(diǎn):JJM算法對陣列形式有要求(要求陣列流型矩陣具有Vandermonde結(jié)構(gòu)),并不適用于任意陣列形式;而基于噪聲子空間不變性的DOA估計算法不能抑制強(qiáng)干擾。
　　然后,針對JJM算法和基于噪聲子空間不變性的DOA估計算法存在的不

4、足,分別提出了改進(jìn)算法:改進(jìn)的JJM(Modified-JJM,M-JJM)算法和噪聲子空間不變性改進(jìn)算法。M-JJM算法進(jìn)行DOA估計時,要求陣列是由兩個或兩個以上相同的子陣(子陣的陣列形式?jīng)]有限制)組成的。該算法通過子陣間的聯(lián)合處理實(shí)現(xiàn)抑制干擾的目的。噪聲子空間不變性改進(jìn)算法利用強(qiáng)干擾子空間的基向量構(gòu)造的變換矩陣對搜索導(dǎo)向矢量進(jìn)行處理,而使算法具有抑制強(qiáng)干擾的能力。最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種算法的有效性和可行性。
　　另外,M