Cyclic Music算法在智能天线中的应用

智能天线能够有效地改善通信质量和提高通信容量,现在已成为研究热点。波达方向DOA估计是智能天线中的关键部分。本文讨论利用信号的循环平稳特性来实现DOA估计的Cyclic Music方法。本文对算法进行了推导,并进行了仿真,得出了一些结论。     

智能天线下行波束中DOA估计方法性能分析

随着智能天线技术研究的深入，其下行链路来波方向（DOA）估计技术逐渐成为研究的热点之一。首先比较了Capon法、Music法及ESPRIT法等几种常用的DOA估计方法。然后对其进行了算法仿真，并就仿真结果对其性能进行了分析。     

多径环境中多用户波束形成与DOA估计

该文讨论了多径环境中多用户的波束形成与DOA估计问题,采用了解相关检测器来估计用户空间特征,提出了循环空间平滑算法(CSS)基于空间平滑的保持阵列权值维数不变的多用户波束形成算法,其理论依据是采样信号协方差矩阵的逆矩阵循环传递等效于对其求均值;利用了估计出的用户空间特征构造协方差矩阵进行空间平滑的高分辨DOA估计.仿真结果说明了循环空间平滑算法应用于多用户波束形成具有更优的抗干扰性能。     

基于四阶循环累积量的DOA估计方法

提出了一种新的波达方向估计算法,该算法构造了一个“谱相关DOA矩阵”,并基于此矩阵进行DOA估计。理论分析表明,通过谱相关矩阵的特征值分解,就可以得到源信号的DOA,该方法不需要进行谱峰搜索,同时利用循环平稳特性,可以有效抑制平稳噪声和滤除与信号循环频率不同的干扰信号,从而大大提高了算法的检测能力。另外还给出了相干信号DOA解决方法。     

一种实用的多径信号时间平滑二维DOA估计方法

在二维波达方向(DOA)估计领域,均匀圆阵(UCA)应用越来越广泛.针对均匀圆阵,提出了一种可在多径环境下估计二维波达方向的新算法,该算法充分利用了空间和时间上的特性,估计P个多径信号方向仅需P+1个天线阵列.多径信号经过时间平滑处理后,再利用改进的主分量分析(PCA)迭代算法求空间谱,各来波方向可被实时快速地估计出来,整个估计过程中不需要预先知道多径数量,运算复杂度低,系统结构简单.最后给出的仿真试验结果验证了提出方法的有效性.     

几种DOA估计算法的性能分析

在其他条件相同的情况下比较了Bartlett，Capon和Music算法的性能。Bartlett算法使波束形成的输出功率相对于某个输入信号为最大；Capon算法使噪声以及来自非信源方向的任何干扰所贡献的功率为最小，但又能保持信源方向上信号功率不变；Mustc算法是一种超分辨的方法，属于特征结构的子空间方法，因而有较高的分辨率。仿真结果征明了在其他条件相同的情况下，Music算法的性能量化。     

软件天线系统中的一种环境识别方法

不同于智能天线，软件天线能够识别所处的电磁环境，并根据所处的环境选择合适的算法，动态地调整波束形状。实现软件天线的关键技术之一就是环境的分类与识别。本文首先结合CDMA系统讨论了环境的分类以及环境识别的准则，并提出了一种基于空间平滑的方法来实现环境的识别。最后给出了几种假设条件下相应的数值模拟结果。     

基于时域数据块平滑的多径信号DOA估计算法

针对低空环境下多径信号DOA估计问题,提出了一种时域数据块平滑(TDBS)的多径信号DOA估计算法.该算法基于多径信号的衰落特性,采用数据块平滑的方法,减小了时域数据平滑(TS)算法解相干处理的运算量,不存在阵列孔径损失,不受阵列结构限制;另外,当信源的运动速度达到一定程度时,TDBS算法的统计性能要优于空间平滑算法.计算机仿真结果证明了TDBS算法理论的正确性和有效性.     

基于DOA的智能天线下行波束形成方法

首先简要介绍了智能天线的基本概念,然后在阵列等效激励模型的基础上结合信号的波达方向(DOA)和Chebysbev阵列算法提出了一种智能天线下行波束形成方法,最后给出了计算机仿真结果。     

一种基于CDMA系统的DOA估计算法

提出一种应用在码分多址(CDMA)智能天线系统中移动用户信号到达方向(DOA)的估计算法,该算法利用用户扩频码和基带信号的恒模特征,使得同时估计出的DOA个数不受天线阵元数的限制,运算量也很小。理论分析和计算机仿真都证明该算法是可行的,适合在信噪比较低的实时场合中使用。     

一种互耦和相干源条件下的DOA估计方法

空间平滑算法是一种常用的解相干处理方法,而阵元间互耦的存在会导致空间平滑算法失效,从而无法准确估计相干源DOA。针对这个问题,文中提出了一种新的DOA估计方法。该方法基于信号子空间和噪声子空间的正交性原理,利用入射信号源中的独立信号源可以有效估计出互耦矩阵,再通过估计的互耦矩阵对接收数据协方差矩阵进行互耦补偿,克服了互耦对空间平滑算法的影响,从而保证了相干源DOA能准确估计。计算机仿真实验表明了该方法的有效性。     

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。     

一种稳健的多径估计和抑制算法

针对通信系统中多径干扰难以估计和抑制的问题,提出了一种地面采用智能天线自适应跟踪的方法。以均匀直线阵为基础,采用前后向空间平滑算法对阵列接收相干信号进行预相干处理,再利用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法实现信号来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计,应用一种新的对角加载稳健波束形成技术减小主峰偏移,实现多径干扰抑制。仿真分析验证了所提算法的正确性和有效性,系统具有良好的稳健性,具有较高的工程实践价值。     

一种新的宽带信号DOA估计算法

本文针对均匀线性阵列,在正交投影子空间(TOPS)算法的基础上,提出了一种新的宽带非相关和相干信号的DOA估计算法。首先,利用TOPS算法直接估计出宽带非相关信号的DOA;其次,在各个频率点,使用空间差分技术消除非相关信号和噪声的分量,并构造新矩阵;最后,对新矩阵进行空间平滑操作,再利用TOPS算法估计出宽带相干信号的DOA。由于分开估计宽带非相关信号和相干信号的DOA,算法适用于信号个数多于阵元个数的场合。计算机仿真结果证明了算法的有效性。     

TD-SCDMA系统中利用中置实现DOA检测的方法

智能天线的一项核心技术是来波方向（DOA）估计。设计物理模型清晰、数学运算复杂度低的DOA估计算法,对于智能天线的工程实现具有重要的意义。本文给出了一种利用TD-SCDMA标准中置序列在基带上实现DOA检测的简单实用的谱搜索方法 MIDOA谱搜索算法。文章首先给出了TD-SCDMA系统8阵元圆阵智能天线系统中置接收机的物理模型,在此基础上导出了与之相对应的数学处理模型,并根据这些数学模型导出了MIDOA谱搜索算法流程图和相应的基带检测MIDOA谱搜索算法。从仿真结果和性能分析可以看出该方法是一种针对TD-SCDMA标准的、简单有效的DOA估计方法;与基于子空间的Music等算法相比,它具有物理模型清晰、算法的稳健度高和可检测的DOA数不受智能天线阵元数的限制等特点。      

一种有效的多径信号DOA估计算法

本文讨论了移动通信环境中的信号多径DOA估计问题,文中首先对典型算法作了简要回顾,然后给出了阵接收多径信号模型,给出了基于时间平均的多径DOA估计算法原理,指出了其存在的问题,并提出了一种有效的解决方法.最后给出的计算机仿真实验结果验证了提出方法的有效性.     

前/后向空间平滑算法与修正MUSIC算法对相关信源DOA估计性能的比较

前/后向空间平滑技术(Forward/Backward Spatial Smoothing Technique)与修正MUSIC算法(MMUSIC)是两种估计相关信号DOA(Direction of Arrival)的有效方法.文中分别分析了它们去相关的基本原理及各自优缺点.仿真了它们的分辨性能随信噪比以及相关系数增加的情况.     

一种互耦条件下多径信号的2D DOA估计方法

在均匀圆阵的阵列结构下,提出了一种互耦条件下相干多径信号的2D DOA估计方法,该方法基于RARE降秩理论,首先对多径相干源进行去相干处理,并对与俯仰角相关的互耦矩阵进行补偿,然后将圆阵导向矢量转换成新的波束空间阵列流型,同时将俯仰角与方位角变量构造到两个独立的函数中去,实现在互耦未知的情况下用求根的方法估计出方位角,再根据俯仰角向量函数与噪声零空间的关系通过1D参数搜索得到俯仰角的估计,最后再与方位角配对,得到2DDOA估计结果.整个估计过程仅需要1D参数搜索,不需要预先知道空间信源个数及相关性,俯仰角与方位角能正确配对,克服了RARE算法中2D DOA伪估计问题,没有孔径损失,计算量较RARE算法增加不大.仿真结果验证所提方法的有效性.     

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.