阵列信号DOA估计MUSIC算法的DSP实现

阐述了阵列信号处理中广泛采用的用于来波方向(DOA)估计的多信号分类(MUSIC)算法原理及基于信息论准则的信源数目判别方法;介绍了数字信号处理器(DSP)ADSP21160的性能特点,给出了基于该DSP实现该测向算法的数字信号处理模块硬件系统组成框图及系统各部分功能;重点介绍了基于ADSP21160的系统初始化设置及采用MUSIC算法实现DOA估计的程序设计方法与过程,并给出该软件实现的程序流程.     

一种改进MUSIC算法的FPGA实现

MUSIC[1]算法具有很高的分辨力、估计精度及稳定性,但是由于需要对采样协方差矩阵进行特征分解,运算量巨大,难以利用FPGA实时实现。通过对等距线阵特点及MUSIC算法的研究,发现可以利用局部协方差矩阵构造信号子空间,进一步得到噪声子空间进行谱峰搜索,从而大大降低了算法的复杂度,计算机仿真验证了该算法的有效性。利用FPGA对该算法进行了硬件实现,测试的估计精度和实时性良好,对工程应用具有重要的指导意义。     

基于MUSIC算法的相干信号DOA估计改进及应用

空间信号的到达方向(Direction of Arrival,DOA)估计近些年来越来越多地得到大量的关注和研究.在实际工程中进行信源信号DOA估计时,由于空间环境的复杂多变,雷达阵列接收的信号包含大量的相干信号.在空间谱估计中,经常会因相干信源信号的存在导致目标定位不精确或无法定位的问题.在面对相干信号时,MUSIC算法等子空间类算法已经无法满足空间谱估计的性能.因此,本文提出了一种改进的MUSIC算法能够较好的解决该问题.     

基于MUSIC及其改进算法的DOA估计研究

在DOA估计算法中,MUSIC算法因具有估计精度高等优点被广泛应用.但是,该算法在低信噪比、小快拍数和相干信号环境中估计性能较差.为解决该问题,提出一种基于子空间投影的改进型MUSIC算法,并将改进后的算法与空间平滑算法结合,可以用于相干信号的空间谱估计.仿真结果显示,改进后的算法可以在低信噪比、小快拍数条件下更好地估...     

一种用于无线通信DOA估计的改进MUSIC算法研究

MUSIC算法是一种空间谱估计算法,在对宽带信号进行空间谱估计时,该算法需要较长的观测时间来估计协方差矩阵,不利于高速运动目标的定位。提出了基于驾驶协方差矩阵(STCM)的MUSIC算法,该算法首先对每个频带的CSDM进行特征分解,然后利用各频带的噪声子空间求得噪声空间的STCM,进而利用噪声空间的STCM直接得到整个宽带信号的空间谱估计结果。仿真表明该算法在保证高分辨率的同时,需要较短观测时间,适用于较低信噪比、具有较小观测方差。     

基于解相干的改进MUSIC算法DOA估计

MUSIC算法是一种子空间分解算法。在非相干的情况下,经典MUSIC算法能准确进行波达方向（DOA）估计,但当信号源在相干的情况下时算法失效。在对经典MUSIC算法进行理论分析研究的基础上,对其阵元接收数据阵做相应变换,得到共轭重构后的协方差矩阵,通过特征值分解再进行DOA估计。就经典的MUSIC和改进算法的DOA估计性能进行了仿真分析。结果表明,改进后的算法在信号源相干的情况下也能精确地估计信号的波达方向。     

基于虚拟扩展的超分辨改进MUSIC算法及伪峰抑制

提出一种改进的信号波达方向(DOA)估计的超分辨解决方案,该方法将实际的传感器阵列扩展成多个具有不同的阵列孔径的虚拟阵列,以提高DOA估计的分辨率,然后对这些虚拟阵列得到的空间谱取平均,以抑制阵列孔径扩展导致的虚假谱峰。仿真实验证明了该方法的有效性,并且显示该方法在非相干信号条件下相对于标准MUSIC算法具有更高的近目标分辨率。     

基于MUSIC算法的球面共形阵DOA估计

由于球面共形天线阵所具有的特殊性质,使得其利用经典MUSIC算法进行DOA估计时,导向矢量与噪声子空间不正交,算法性能受到较大影响。在考虑各阵元接收某信号强度不一致的同时,根据子阵内阵元相似度高这一特点,对基于子阵分割的有向阵元MUSIC算法在球面共形阵上进行了DOA估计仿真实验,结果表明:该方法应用于球面共形阵,可以快速准确地估计出多个信号的DOA。     

一种改进的MUSIC算法及其参数选择问题

在基于特征值分解的MUSIC算法的基础上,从另一个角度出发,通过特殊的天线阵列模型,重构一个Toeplitz矩阵,使其秩只与信号的波达方向有关,而不受信号相关性的影响,从而达到去相关的目的,并对信号子空间和噪声子空间作出正确的估计;同时从理论上推导出天线距离大于信号源载频波长的一半时产生多值模糊的原因,并给出了多值之间的数学关系公式。仿真结果验证了该方法的有效性。     

修正MUSIC算法对相关信号源的DOA估计性能

本文介绍了用修正ＭＵＳＩＣ算法提高相关信号源ＤＯＡ估计性能的方法。理论分析表明,采用该方法后,可将相关信号源的相关系数平均降低为原来的６３％,因而可改善ＭＵＳＩＣ算法对相关信号源的ＤＯＡ估计性能。且该方法不影响对非相关信号源ＤＯＡ的估计,计算量也无明显增加。计算机仿真实验结果验证了上述理论分析的正确性。     

自适应估计算法的系统辨识及DSP实现

介绍了自适应估计算法在系统辨识过程中的应用,通过滑动平均迭代估计法实时的估计系统输入的自相关矩阵及输入与输出的互相关向量,来不断更新自适应滤波器的权值。该算法有更好的稳定性及低的复杂度,在工程实践中有很好的应用性。     

PASTd算法应用于机动多目标角度跟踪

Ryu et al.提出一种基于Kalman滤波和信号子空间的机动多目标角度跟踪算法,在该算法中需要计算信号子空间矩阵W的投影矩阵,因而需要计算N×N维复数逆矩阵.这主要是由于W的列向量间不正交.提出一种用Kahnan滤波预测的角初始化W的方法,使得在用PASTd算法时W能够更快地收敛于列向量为正交向量的矩阵,从而避免了计算N×N维复数逆矩阵,既降低算法的运算量,同时跟踪性能也得到提高.     

基于DSP的FSK调制系统的C语言算法实现

频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,其主要优点是实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好,在中低速数据传输中得到了广泛的应用。阐述了FSK的基本原理,基于TI公司的TMS320VC5402 DSP(数字信号处理器)硬件平台,分析了FSK调制系统的编程思路并用C语言实现其算法,通过仿真验证了该FSK调制系统的准确性和可行性。     

一种新的基于改进PASTd的中频信号盲信噪比估计算法

该文提出一种加性高斯白噪声信道下基于改进的紧缩投影近似子空间跟踪(PASTd)的中频信号盲信噪比估计算法。将Gram-Schmidt正交化过程引入到PASTd中,使计算得到的特征向量相互正交,从而保证算法具有更好的收敛性能。对MPSK(M=2,4,8)信号和MQAM(M=16,64,128,256)信号进行了大量计算机仿真,结果表明该算法性能稳定,并且当信噪比变化范围为5dB到25dB时,所得到的估计偏差小于1dB,估计标准差在0.3以内。与基于特征值分解的算法相比,能够在得到精确估计结果的同时,大大减小运算复杂度。     

基于DSP 器件的ACELP 语音编码算法的实现􀀂

本文研究了语音编码中代数码激励线性预测（ACELP）的算法，并给出了其基于数字信号处理（DSP）的实现方法。首先本文介绍了ACELP编码的基本原理，然后给出了线性预测（LP）系数与线谱对（LSP）之间的转化关系。最后给出了基于DSP实现的ACELP编码的框图。实验结果证明，该方法可以得到良好的话音质量输出。     

基于DSP的64点FFT算法实现

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT)作为时域和频域转换的基本运算,是谱分析的必要前提,广泛应用于信号的实时处理。分析了FFT的基本原理,以TI公司的TMS320VC5402 DSP为硬件平台,实现了实时快速傅里叶变换算法,验证了在DSP上实现快速傅里叶变换(FFT)的准确性和可行性,对信号谱分析具有重要意义。     

基于特征分析的人脸检测算法的DSP实现

由于监控视频中人脸影像的多角度性和多尺度性,实时视频中人脸的实时检测成为智能监控系统中的关键技术之一。算法首先根据MATLAB统计好的肤色模型确定候选肤色区域,然后依据人脸的形状特征排除非人脸区域,可以实现所有人脸的精确定位;同时采用区域增长的连通域方法来确定人脸候选块,代替了边缘检测等方法,减少了DSP的运算量。算法在ICETEK-DM6437-B评估板上实现。经过测试,该算法可以很好的满足实时人脸检测的要求。     

基于定点DSP的ART算法实现研究

数字信号处理器（DSP）在大量数据计算方面有明显的速度优势,为了提高CT ART算法的图像重建速度,提出基于定点DSP TMS320C6416的算法计算方案。该方案结合ART算法的原理,以及USB 2.0协议在数据传输和定点DSP在数据计算上的速度优势,通过CYPRESS的CY7C68001接口芯片,同时采用SDRAM作为数据缓存,进行DSP与PC机之间大量数据的正确高速传输;通过C语言编写DSP片内算法计算程序并对其进行优化,以降低图像重建时间。最终实验以SheppLogan头部剖析图为原始图像,进行重建算法计算,实验结果证实了方案的可行性。     

基于DSP的BOC信号捕获算法实现

针对BOC调制信号自相关函数多峰值造成的捕获模糊性问题,提出一种基于相关函数的去模糊性捕获算法。该算法能消除接收信号载频的影响;根据BOC伪码的相关函数计算原理构造与收信号相关的两路本地信号;根据相关结果的对称性,通过简单数学运算组成一个完全无模糊性的相关函数。理论分析和仿真结果表明,相比ASPeCT算法及重构相关算法,提出的捕获算法的主峰均值比例更高,副峰均值比例更低。在两径信道中,当时延小于一个码片时,该算法的主峰能量可达100%。利用TMS320C5509A芯片进行算法验证,进一步验证了该算法的有效性。