智能天线系统中空间分域虚拟阵列的DOA估计算法研究

在即将商用的3G移动通信系统中，智能天线技术成为研究的热点．本文是以智能天线技术中DOA估计为基础，研究一种可提高估计能力的虚拟阵列DOA估计算法。介绍了虚拟阵列变换技术，根据智能天线系统的特点．采用空间分域的子阵思想．结合虚拟阵列变换技术．实现空间分域的虚拟阵列DOA估计。     

时空DOA矩阵方法

本文提出了一种新的基于信号空时特征结构的高分辨二维DOA估计方法-时空DOA矩阵方法.该方法在保持原DOA矩阵方法无需二维谱峰搜索和参数配对等优点的基础上,利用阵元输出之间的互相关关系将空域的阵列观测数据变换到时空域,通过空时二维处理在时空域中衍生出大量虚拟阵元,从而大大减弱了传统方法中对阵列结构、排布方式和阵元一致性的约束,不需要匹配子阵,无冗余阵元与孔径损失,并适用于阵元排列不规则的阵列.仿真结果证明了该方法的有效性.     

智能天线系统中空间分域虚拟阵列的DOA估计算法研究

在即将商用的3G移动通信系统中,智能天线技术成为研究的热点,本文是以智能天线技术中DOA估计为基础,研究一种可提高估计能力的虚拟阵列DOA估计算法.介绍了虚拟阵列变换技术,根据智能天线系统的特点,采用空间分域的子阵思想,结合虚拟阵列变换技术,实现空间分域的虚拟阵列DOA估计.     

空时虚拟DOA估计

智能天线是当前通信领域的热门技术之一。提出了一种基于智能天线的有效的超分辨二维DOA估计算法。该算法同时在空域和时域进行变换,产生大量虚拟阵元,使得阵列在空间的阵元数大量增加,实现了对二维DOA的有效估计。仿真结果验证了此结论。     

时空DOA矩阵方法的分析与推广

本文在对时空DOA矩阵方法进行详细分析的基础上,提出了该方法的几种改进与推广形式.理论分析和仿真结果表明,时空DOA矩阵方法作为一种新的基于信号时空特征结构的高分辨率二维DOA估计方法,可以通过空时二维处理在时空域中衍生出大量虚拟阵元,因此对阵列结构的约束较松,能够根据需要灵活地派生出多种形式的阵列和相应的估计方法,并具有较强的抗噪能力和实用性.     

异步DS-CDMA系统中基于矩阵点除算法的DOA估计

针对异步DS-CDMA系统中的多用户环境,本文提出了一种低复杂度的DOA估计算法——矩阵点除算法。该算法通过对感兴趣信息的逐次分离,实现了DOA的逐路径估计。算法具有两方面显著优势:(1)克服了传统的DOA估计算法在路径总数大于天线阵元数时不能工作这一缺陷:(2)避免了计算复杂的特征值分解运算,大大降低了算法复杂度。仿真实验验证了算法的有效性。     

智能天线中二维DOA估计算法研究

来波到达角估计是智能天线感知外界复杂电磁环境的关键技术.智能天线只有在准确感知外界复杂电磁环境的变化之后,才能做出有效的波束形成策略.文章将多种一维DOA估计算法拓展到二维DOA估计算法,并仿真分析了各算法在处理非相干信号及相干信号时的性能,对比分析了各种二维DOA估计算法在估计入射信号方位角与俯仰角的准确度与估计速度...     

基于时空处理的频率与二维DOA联合估计算法

提出了一种适用于任意阵列的频率与二维DOA联合估计算法.该算法同时利用空域采样与时域采样构造二维时空矩阵,基于2D-ESPRIT方法进行二维参数估计,仅需3个校准阵元就可通过M个阵元估计出M个独立信源的载波频率、方向角和仰角,无需二维谱峰搜索,计算量较小.仿真实验验证了算法的有效性.     

利用空时平均最大特征值算法的DOA估计

利用阵列天线接收信号的空时平稳特性,在最大特征值法的基础上提出一种改进的DOA估计算法.通过对阵列输出采样协方差矩阵的修正,在低信噪比、小采样数的情况下,能有效改善DOA估计性能.理论分析和实验仿真表明,改进算法结构简单、收敛速度快,对多径信号具有很强的鲁棒性.     

智能天线中基于粒子群算法的二维DOA估计

简要介绍了智能天线应用于无线通信系统中的特点、优势以及智能天线的一些相关基础知识,并建立了均匀圆阵下的信号模型。较为详细地分析了智能天线中关于二维DOA估计的MUSIC算法。为了有效解决MUSIC算法巨大计算量的问题,引入了优化计算领域的研究热点一粒子群算法对其进行改进,进行了算法仿真。仿真结果表明,通过运用群智能搜索,基于粒子群算法的二维DOA估计能有效降低MUSIC算法的计算量,同时具备较好的估计精度。     

一种改进的二维虚拟ESPRIT算法-虚拟波达方向矩阵法

二维虚拟ESPRIT算法对子阵列内部结构要求低,但在低信噪比环境下,其估计误差较大。提出一种改进的二维虚拟ESPRIT算法,该算法具有二维虚拟ESPRIT算法的优点,但在低信噪比条件下他的估计误差更小,算法运算量更低。计算机仿真实验表明了改进的二维虚拟ESPRIT算法的有效性。     

智能天线中的DOA估计算法的研究

波达方向(DOA)估计的基本问题就是确定同时处在空间某一区域内多个感兴趣的信号的空间位置(即各个信号到达阵列参考阵元的方位角,简称波达方向).提取波达方向信息是智能天线技术中的关键任务之一.文中主要研究波速方向估计算法中的延迟一相加法,Capon最小方差法,常规MUSIC算法和改进型MUSIC算法.通过仿真,比较了不同波达方向估计算法的性能.     

智能射频通信中的快速虚拟DOA算法

在智能射频通信中,通常需要利用信源到达角(DOA)信息来实现对期望信号的有效波束形成,然而这些DOA信息一般是根据相应算法估计得到.当入射信号较多时,基于信号非圆特性的稳健性算法由于对阵列孔径进行了虚拟扩展,故能得到良好的DOA估计.尽管如此.非圆算法需要进行计算量较大的复数特征分解,不利于实现DOA的快速有效估计.为此文中提出了一种计算量远小于现有算法的快速虚拟算法(FVA).FVA可以通过虚拟协方差矩阵的数据来直接构造信号子空间,因此它不需要进行特征分解,就能快速有效地对信号的DOA信息进行估计.理论分析与仿真试验结果表明,在同等条件下与现有非圆算法相比,新算法能以更小的计算量来获得良好的DOA估计性能,故更具应用价值.     

一种改进的DOA估计方法

提出一种适用于多径信号情况下的波达方向估计的迭代方法。该方法针对低仰角目标回波中存在多径信号这一问题,详细介绍了其子空间投影方法,可以同时对直达波和反射波进行精确的波达方向估计。计算机仿真结果证实了该方法的有效性。     

性能优化的跟踪门算法

本文提出一个基于数据关联性能评价的优化跟踪门算法,并通过它来减少跟踪门内来自非本目标的回波,最终达到提高多目标多传感器跟踪系统性能的目的.与最优跟踪门相比,经理论分析和仿真数据表明,本算法有效改善了系统的性能,尤其在强干扰、高虚警的情况下更为明显.     

多星测控中波达方向估计传播因子虚拟ESPRIT算法

针对多星测控中涉及的阵列天线信号波达方向估计问题,给出了一种新的基于传播因子的二维波达方向估计(2D-DOA)算法--传播因子虚拟ESPRIT算法(PMV-ESPRIT).传统的虚拟ESPRIT算法需要对互相关矩阵进行特征值分解(EVD)或对数据接收矩阵进行奇异值分解(SVD),因此其运算量较大.而新算法基于传播因子方...     

Smart Antenna System for DOA Estimation using Single Snapshot

Wireless Personal Communications - In the antenna array signal processing, a lot of interest has been given towards large number of samples which is asymptotic case. In certain cases like...     

稳健性虚拟波达角算法研究

现有研究表明,利用高阶累积量可以对实际阵列进行虚拟孔径扩展,从而产生了例如MUSIC-LIKE、VMUSIC与VESPRIT等波达角(DOA)算法。然而这些算法只有在信号数已知前提下才能工作,这并不符合实际情况,因此有很大的应用局限性。为了解决这一问题,文中对一种稳健性虚拟波达角算法进行了研究。该算法在入射信号数未知的条件下,能够利用四阶累积量矩阵构造恒定维数的噪声子空间,并由此估计出备选DOA信息,进而根据一定的准则筛选出真实DOA。计算机仿真试验表明新算法有着良好DOA估计性能,并能给出对入射信号数的稳健性估计。     

基于累积量的空间特征估计算法及其在智能天线中的应用

在智能天线系统中,波达方向(DOA)估计是实现空分多址的关键问题之一.本文提出了一种基于累积量的多用户空间特征估计算法,并将该算法用于智能天线中的多用户相干源DOA估计.该算法利用累积量构造了空间特征矩阵,通过对空间特征矩阵的特征分解得到各用户信号的空间特征估计,并基于空间特征估计,利用前后平滑空间特征协方差矩阵估计共信道多用户信号的DOA.仿真实验验证了算法的有效性.     

智能天线技术及其发展

首先介绍了近年来智能天线的大体研究现状,对在该领域开展研究较早且较成熟的日本和欧洲进行了重点介绍;随后从模拟与数字智能天线、单RF通道与多RF通道智能天线以及普通智能天线与MIMO三个角度,结合相应的技术方案对不同技术类型各自的特点和优缺点进行了比较。最后,讨论了智能天线应用于移动通信的优势,着重介绍了日本ATR研究所研制的可用于移动终端的ESPAR天线。