資源描述：
《基于均勻圓陣求根music算法測(cè)向探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于均勻圓陣求根MUSIC算法測(cè)向探究摘要：本文介紹了在均勻圓型陣列情況下，利用模式空間激勵(lì)技術(shù)，將均勻圓陣的陣列流行變換成虛擬線(xiàn)陣的陣列流行。然后介紹了傳統(tǒng)的MUSIC算法和求根MUSIC算法的特點(diǎn)，并對(duì)這兩種算法進(jìn)行仿真及對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行性能分析。通過(guò)仿真可以得出求根MUSIC算法比傳統(tǒng)MUSIC算法運(yùn)算量小。關(guān)鍵詞：均勻圓陣；求根；MUSIC算法均勻圓陣陣列(UCA)是一種典型的平面陣，其陣元均勻分布在一個(gè)圓周上，該結(jié)構(gòu)使得均勻圓陣與均勻線(xiàn)陣相比具有很大的優(yōu)越性。均勻圓陣是一個(gè)平面陣，它不但測(cè)得方位角，
2、還可以測(cè)出俯仰角。均勻圓陣有其特殊性，均勻圓陣的陣列流型的表達(dá)方式比較復(fù)雜，其表達(dá)方式不具備均勻線(xiàn)陣的范德蒙矩陣形式，這就使得許多基于均勻線(xiàn)陣的優(yōu)良算法并不能直接應(yīng)用于均勻圓陣。因此本文的重點(diǎn)內(nèi)容是把均勻圓陣的接收數(shù)據(jù)通過(guò)相位模式激勵(lì)轉(zhuǎn)換成虛擬均勻線(xiàn)陣數(shù)據(jù)形式，這樣一些只適用于均勻線(xiàn)陣的算法就可以適用于均勻圓陣。1模式空間虛擬均勻線(xiàn)陣的形成由于均勻圓陣的陣列流行不具有范德蒙結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致許多應(yīng)用于均勻線(xiàn)陣的測(cè)向算法不能直接應(yīng)用到均勻圓陣，所以需要對(duì)均勻圓陣的陣列流行做預(yù)處理，使陣列流行的結(jié)構(gòu)具有類(lèi)似范德蒙的結(jié)構(gòu)
3、。天線(xiàn)全向同性和非耦合的情況下，天線(xiàn)陣列的特征函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示為：存在互耦的情況下，相位模式不同于(Jm為第一類(lèi)Bessel函數(shù)，階數(shù)為m),它是一個(gè)各向同性天線(xiàn)的相位模式。已經(jīng)有作者證明了在互耦或非互耦的情況下，相位模式都是呈指數(shù)
4、m
5、?kR衰減。M表示最高模式的階數(shù)，規(guī)定第m個(gè)相位模式激勵(lì)的權(quán)向量表示為，利用模式k激勵(lì)UCA產(chǎn)生的導(dǎo)向矢量為：波束空間的陣列流行由陣列空間的陣列流行到波束空間的轉(zhuǎn)換的權(quán)向矢量為：因此，波束空間的陣列流行可以表示為：陣元數(shù)N?2M時(shí)，殘余項(xiàng)的影響可以忽略不計(jì)，是波束空間陣
6、列流行，符合范德蒙結(jié)構(gòu)。這時(shí)，均勻線(xiàn)陣估計(jì)波達(dá)角的方法就可以直接應(yīng)用到均勻圓陣的的波達(dá)角測(cè)向。2求根MUSIC算法(UCA-Root-MUSIC)及性能分析假設(shè)有P個(gè)信號(hào)入射到圓陣中來(lái)，這些信源的角度為，其中。圓陣接受的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)波束空間轉(zhuǎn)換得到的協(xié)方差矩陣可表示為其中，s為信號(hào)協(xié)方差矩陣，I為單位矩陣，B是由P個(gè)波束域的陣列流行矢量的估計(jì)值形成的矩陣。波達(dá)角估計(jì)值通過(guò)對(duì)協(xié)方差矩陣的奇異值分解獲得。MUSIC算法的結(jié)果是將波束空間映射到噪聲子空間，它的零值給出了P個(gè)入射信號(hào)源的DOA估計(jì)值。求根MUSIC算
7、法能夠有效的減小運(yùn)算量，因?yàn)樗挥孟馦USIC算法那樣進(jìn)行譜峰搜索，而是求多項(xiàng)式的根。當(dāng)陣元數(shù)N?2M時(shí)，波束空間陣列流行結(jié)構(gòu)符合范德蒙結(jié)構(gòu)。這時(shí),殘余項(xiàng)的影響就可以忽略不計(jì)，并且可以通過(guò)求多項(xiàng)式的根來(lái)估計(jì)出方位角。假設(shè)信號(hào)的俯仰角是已知的，已有作者證明了，在高信噪比下UCA-Root-MUSIC算法得到的是有偏估計(jì)。當(dāng)陣元數(shù)N
