基于阵列信号处理的信源DOA估计算法研究

【摘要】：近年来,用传感器阵列对辐射源进行测向和定位,已成为信号处理领域研究的一个热点和难点,在雷达、被动声纳、地震学、射电天文学、地球物理、麦克风阵列、视频会议、卫星和移动通信系统等方面有着广泛的应用,引起了人们极大的研究兴趣。 本课题基于阵列信号处理技术,分别给出确定性最大似然测向算法、基于累积量矩阵特征分解的子空间测向算法、入射信源二维达到角联合估计和时-空谱估计算法。论文的主要研究工作如下: 1)建立波达方向估计问题的数学模型,给出与信源波达方向估计相关的概念,叙述基于阵列信号处理的波达方向估计技术的研究现状,指出该技术当前存在的问题。 2)推导出确定性最大似然测向算法的代价函数,给出其简便的寻优方法——交替投影算法和遗传算法,并用仿真实验对这些算法的性能进行比较。 3)把基于二阶协方差的子空间测向方法推广到四阶累量域,从而使得算法具有自动抑制高斯白噪声和高斯色噪声的能力,且具有阵列孔径扩展能力。 4)基于均匀圆阵模式和均匀线阵模式,给出了入射信号的二维达到角估计和时-空谱估计算法。