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《一種基于高階累積量的近場源距離、頻率和方位聯(lián)合估計算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一種基于高階累積量的近場源距離、頻率和方位聯(lián)合估計算法第10期2005年10月電子學(xué)報ACTAELECTRONICASINICAVoi.33No.10Oct.2005吳云韜,侯朝煥,王榮,孫小東(中國科學(xué)院聲學(xué)研究所數(shù)字系統(tǒng)集成部,北京100080)摘要:本文提出了一種基于高階累積量的近場源距離、方位及頻率三維參數(shù)聯(lián)合估計方法,該方法利用構(gòu)造的累積量矩陣的特征分解獲得信號子空間,三維參數(shù)估計分別由構(gòu)造的矩陣的特征值直接估計得到,算法計算簡單而無需任何搜索且適于任意高斯噪聲環(huán)境,與現(xiàn)有的方法相比,本文算法由于無需利用陣列的中心對稱結(jié)構(gòu),因而有效計算機(jī)仿真實驗驗證
2、了算法的性能.的避免了陣列的孔徑損失.最后,關(guān)鍵詞:近場源;DOA估計;距離估計;頻率估計;高階累積量TN957.52文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0372-2112(2005)10-1893-04—————————————————————————————————————————————————————中圖分類號:JointRangesDOA’sandFreguenciesEstimationofMultipleNear-FieldSourcesUsingCumulantWUYun-tao,HOUChao-huan,WANGRong,SUNXiao-dong(Int
3、egratedDigitalSystemLaboratory,Instituteoffcoustics,ChinesefcademyofSciences,Beijing100080,China)Abstract:AnewsubspacemethodbasedonCumuiantispresentedforjointestimationofrangesdirections-of-arrivai(DOA’s)andfreguenciesofmuitipienear-fieidsourcesimpingingonanarrayofsensors.Theparamet
4、ersofsourcesaredirectiygivenbytheeigenvaiuesofcertainconstructedmatrices.Comparedwithseveraiexistingmethods,theiossofarrayapertureiseffectiveiyavoidedandhencetheperformanceimprovementofparameterestimationisachieved.Simuiationresuitsshowthattheproposedmethodoutper-formanESPRIT-iikeme
5、thod.Keywords:near-fieidsource;DOAestimate;rangeestimate;freguencyestimate;cumuiant能,但它需要高維搜索,是高度非線性的計算,在多個信號源[4]時,其計算量將是非常龐大的.針對窄帶信號模型,,Huang[5]等先后推廣了傳統(tǒng)的一維MUSIC方法,提出了二維Jeffers!引言—————————————————————————————————————————————————————空間譜估計是近二十年來發(fā)展起來的一門新興信號處理理論.常規(guī)的空間譜估計方法有ML、WSF、MUSIC、
6、ESPRIT和[1](最小內(nèi)積)等,這些算法都假定信號源為遠(yuǎn)場入射到接MN然而,二維MUSIC方法而實現(xiàn)了距離和DOA的聯(lián)合估計,[6]等基于分維處MUSIC需要二維搜索.為降低其計算量,Starer收陣列,因而,由陣列接收的信號源具有平面波前,在平面波前的假設(shè)前提下,信號源的位置由信號的到達(dá)方向(一維或二當(dāng)信號源靠近陣列而位于陣列孔徑的維方向)來確定.然而,近場時(即Fresnei區(qū)域),信號的平面波前的近似不再有[2~12]效,此時,近場源相對于陣列孔徑需用球面波前來精確的2-DMU-理提出了改進(jìn)的基于路徑跟蹤搜索(path-foiiowing)從一定的程
7、度上減輕了二維搜索帶來的計算負(fù)荷,SIC方法,[7]但仍然要求一維搜索.類似的工作還有文獻(xiàn)提出的改進(jìn)的[9]路徑搜索算法以及Weiss和Friediander利用一給定的距離值用root-MUSIC方法實現(xiàn)DOA的估計,使得2-DMUSIC方法計算更加簡單,但其距離估計仍然需要一維搜索實現(xiàn).在現(xiàn)有的[10]方法中,等提出的基于高階累積量的總Chaiia和Shamsunder—————————————————————————————————————————————————————描述,波前的形狀隨陣列的位置具有非線性變化特性,信號源的位置必須用距離和到達(dá)方向來共
8、同確定,近場源的定位也就歸結(jié)為信號源的