基于斜投影及先验信息的波达方向估计算法

提出一种应用于正交频分复用智能天线系统中的波达方向估计算法。该算法利用实际环境中基站与周围建筑物之间已知的角度信息,基于MUSIC算法的最小二乘思想,引入斜投影算子估计未知角度。理论和仿真实验证明,该算法是对未知角度的无偏估计,适用于分辨与已知角度相差很小的未知角度值,较传统的MUSIC算法有明显优势。     

智能天线中的干扰抑制算法研究

智能天线技术是是第三代移动通信系统采用的抗干扰关键技术.智能天线技术研究的核心是波束赋型的算法,但各种算法均存在计算量大和收敛速度较慢等缺点,如何提高系统性能成为一个重要课题.提出了一种新的用于智能天线中抑制干扰的波束形成算法,阐述了阵列天线波束形成的最佳权向量技术和估计信号波达方向的改进MUSIC算法,并对其进行了仿真实验.理论分析及仿真结果表明,与目前其它方法相比,具有空间分辨力高、计算量小、稳健性好等优点,有较强的实用性.     

基于均匀圆阵的互耦误差校正算法研究

阵元之间的互耦效应严重影响了DOA的估计性能。基于均匀圆阵,提出了一种互耦条件下的波达方向估计和互耦误差自校正算法。利用带状循环矩阵的特性对均匀圆阵的互耦误差建立数学模型,再利用MUSIC算法和迭代法对互耦误差矩阵和波达方向同时进行估计,自校正方法无需任何辅助阵元即可实现两类参数的估计。仿真实验表明,算法很好地解决了均匀圆阵的互耦问题,能够比较准确地估计出波达方向角和互耦误差值。     

多重信号分类算法在共形阵列天线中的应用

在天线信号优化设计中,传统的共形阵列天线的信号波达方向(DOA)估计采用了波束扫描技术,需要大量的阵元才能获得较高分辨率,对于有限的阵列孔DOA估计来说,上述技术的分辨率会受到瑞利限制.而多重信号分类(MUSIC)算法,由于充分利用了噪声子空间和信号子空间的正交性,构造了空间谱函数,可以通过谱峰值的搜索来达到DOA估计.对MU-SIC及改进算法进行分析,并且分别在均匀线阵,柱面阵列和锥面阵列天线模型下进行了仿真,结果表明,阵列的排列方式对波达方向的估计性能具有重要的影响.     

基于小数量贴片天线的信号波达方向测试方法

传统来波信号方向估计算法存在计算量大、工程实现难度高、阵子效率低的问题.为了解决上述问题,文章提出了一种利用小数量贴片天线的来波信号二维到达角估计方法.该方法利用比幅测向技术,按照天线排布将空间划分成3个区域,在每个区域建立空间查找表,对来波信号到达角精确估计.基于以上方法,文章用Matlab对空间不同方向到达的信号进行了仿真分析,估计误差在0.5°以内,估计时间相对于MUSIC算法显著提高,验证了该方法对来波信号方向估计的准确性与时效性.该方法可以应用于便携式终端,在民用方面为信号方向估计提供一种可行的方法.     

DSP实现CDMA信号波达方向与多径时延联合估计

本文针对CDMA系统,提出使用DSP器件ADSP21160实现对感兴趣用户的波达方向和多径时延进行联合估计的算法.该算法是对传统MUSIC方法的推广与变形,克服了要求接收信号数小于阵元数的局限,能有效估计时延不同、波达方向相差很小的多径信号的参数.     

基于前后相关阵的CDMA信号DOA估计及DSP实现

本文针对CDMA系统,提出使用DSP器件TMS320-C6701实现对CDMA信号的波达方向估计.该算法基于对解扩前后相关阵相减,去除了干扰相关阵是,然后使用传统MUSIC或ESPRIT算法进行DOA估计,克服了要求接收信号数小于阵元数的局限,能有效估计波达方向相差很小的多径信号的参数.     

基于混合型MUSIC算法对相干信源DOA估计

在实际通信环境中,由于传播环境的复杂性使空间中存在大量的相干信号,从而导致信源协方差矩阵的秩亏缺。为使得矩阵的秩恢复到等于信号源数并解决相干信源波达方向（direction of arrival ,DOA）估计问题,提出了一种混合型MUSIC算法。该算法通过前后向空间平滑技术对天线阵列进行预处理,并将得到的新协方差矢量矩阵应用于改进的IMUSIC算法进行信号数据处理分析,得到相干信号的DOA角度估计。仿真结果表明,在信噪比低的情况下,信号间隔很小且存在相关信号时,混合型MUSIC算法能准确地估计出信源的DOA,验证了该算法的高分辨率和高性能。     

一种V型阵列的二维波达方向估计的新方法

波达方向估计是阵列信号处理的一个重要研究方向,在雷达、通信、声纳、地震勘测等领域都有着广泛的应用前景.它已成为阵列无源探测和智能天线中的关键技术.针对二维信号,本文研究一种基于V型阵二维波达方向估计的新算法.该算法根据阵列结构的特点形成多个需要的相关矩阵,构造一个特殊大矩阵并经特征分解获得信号子空间的估计,最后利用2D-ESPRIT方法实现二维角度估计,可以解决β角兼并信号的波达方向估计问题,无需谱峰搜索且信号参数自动配对.最后用计算机仿真验证了该算法的有效性.     

利用方向性天线的Ad Hoc网络节点定位方法

提出了一种新的基于方向性天线的Ad Hoc网络节点定位算法,当锚节点装配了智能天线或自适应天线阵列这样的方向性天线时,锚节点利用高分辨率的波达方向估计方法估计出节点向锚节点发送信号的方向,并根据收到的信号功率大小估算出节点和锚节点之间的距离后,锚节点即可完成对未知节点的定位。该方法只需要利用一个锚节点就可以完成未知节点的定位,且适当改变锚节点天线的阵列摆放,就可以提高定位的精度。理论分析和仿真实验证明了所得结论。     

多波束天线通道幅相误差的自校正算法

多波束天线利用多信号分类(MUSIC)算法对目标参数进行精确估计时,存在多波束天线的通道幅度和相位误差的失配现象,使MUSIC算法的性能严重下降;针对基于MUSIC的数字波束通道不一致问题,给出了一种新的基于MUSIC算法的最小化代价函数的波束无源自校正算法,利用阵列结构的先验知识对接收数据进行预处理,得到校正矩阵后自校正,并根据多波束阵列天线形成网络天线实测参数,加入随机幅度和相位误差进行计算机模拟仿真,验证仿真算法的正确性。     

基于稀疏化LS-SVM的宽频段波达方向估计

天线阵列的宽频段测向特性十分复杂,使采用智能学习的方法对波达方向进行估计时,面临着一个海量数据的复杂学习问题.采用LS-SVM建立来波方位估计模型,对LS-SVM的支持向量进行稀疏化,利用支持度高的支持向量作为训练样本,并通过二次学习获取了天线阵列的复杂测向能力,实现了宽频段波达方向的估计.实验结果表明,用稀疏化的支持向量进行二次学习,能显著提高来波方位估计的精度,在宽频段来波方位估计中有巨大的应用价值.     

通道失配对二维MUSIC算法测向性能的影响

针对二维MUSIC算法在空间谱估计中计算量大的问题,提出了一种基于三维垂直阵列结构的二维MUSIC算法,该算法在降维技术的基础上通过组合三个并行的均匀线阵分别估计出的一维DOA进行空间测向。然后重点分析了通道失配（幅相特性不一致）对二维MUSIC算法测向性能的影响。计算机仿真结果表明,通道失配严重影响着二维MUSIC算法的测向性能,在应用该算法进行空间信号波达方向估计的时候,必须考虑通道幅相误差的影响并对各通道的幅相特性进行均衡。     

基于改进MUSIC算法的DOA精度影响因素的研究

通过改进MUSIC算法,分析了影响DOA精度的各种因素.同时,计算机对非相干信号源的仿真结果表明:信噪比、阵元数目对改进MUSIC谱有一定的影响;较小的入射角对相邻信号源的空间谱的分辨率比较大入射角有明显的改善。     

Direction of arrival estimation for smart antenna in multipath environment using convolutional neural network

This article aims to present a novel direction of arrival (DOA) estimation strategy for smart antenna in multipath environment. The smart antenna is composed of 2 main parts: the DOA estimator and the switched‐beam system. In the first part, a DOA estimation method based on convolutional neural network (CNN) has been implemented. The CNN is capable to select the desired radiation beams of the switched‐beam antenna without knowing the number of source signals coming from different directions, and in the case of noncoherent and coherent signals. Simulation results have been presented to show the effectiveness of the proposed intelligent approach.     

一种相干信号DOA估计的新方法研究

针对自适应阵列信号处理中的关键问题之一波达方向(DOA)估计,首先介绍了阵列信号处理中DOA估计的一般处理方法,如先对信号进行解相干处理后用经典MUSIC算法进行估计,然后给出了一种用于相干信号DOA估计的基于扩展卡尔曼滤波理论的新方法,并通过详细理论分析与一般的相干信号DOA估计的处理方法比较表明,不依赖于输入信号的协方差矩阵的特征值属性,能够利用较少的阵元对相干信号DOA和功率同时进行准确估计,仿真效果良好,证明有实用性,对自适应阵列信号处理中对相干信号干扰的研究有一定意义.     

波束域MUSIC算法的多处理器实时处理

波束域MUSIC(BMUSIC)算法在波束域高分辨目标方位估计(DOA)算法中是最具有代表性的方法,在水下目标探测与跟踪系统中起着重要的作用;ADSP-21160是ADI公司开发的一款高性能的利于并行处理的高速DSP。在所设计研发的由4片ADSP-21160构成的多处理器并行信号处理系统平台上,采用有效的系统结构和数据处理方法来减少运算量,提高并行处理效率,使波束域高分辨DOA算法能够实现实时处理,满足工程技术要求。     

基于广义相位平滑的矢量阵列波达方向估计

研究如何利用信号的非圆性提高声矢量阵列信号波达方向(Directon of arrival,DOA)估计的精度.提出通过广义相位平滑预处理提高多重信号分类(Multiple signal classification,MUSIC)DOA估计方法特征子空间对数据协方差矩阵扰动的鲁棒性.该法适用于任意中心对称声矢量阵列,且无需子阵划分,不存在孔径损失,并可完成两个多径信号的解相干.仿真结果表明,广义相位平滑处理可明显改善恶劣条件下(低信噪比,小快拍教)基于MUSIC的非圆信号DOA估计精度.     

ADSP21160实现CDMA信号波达方向估计

本文针对CDMA系统,提出使用DSP器件ADSP21160实现对感兴趣用户的波达方向和估计的算法。该算法是对传统MUSIC方法的推广与变形,克服了要求接收信号数小于阵元数的局限,算法运算量小,能有效估计CDMA信号的到达方向。