基于Y型阵的互耦矩阵降秩校正法的DOA估计方法

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空间谱估计技术是一门新兴的空域信号处理技术,近年来各国学者都相继开始寻求解决空间谱估计实用化的问题。本文针对均匀间隔阵元的Y型阵列,结合矩阵降秩校正法的思想研究了在互耦误差条件下的Y型阵参数估计问题,主要工作如下:1、论述了空间谱估计理论基础,给出空间谱估计的数学模型和估计原理;然后着重分析了延迟-相加、Capon和多重信号分类(MUSIC)三种典型的DOA估计算法,仿真计算了Capon法与MUSIC法的估计误差;在不同信噪比、不同采样数和不同阵元数情况下研究了MUSIC算法的分辨力,给出了一些有意义的结果。2、研究了互耦误差的数学模型及其相关特性,仿真分析了不同互耦系数误差对DOA估计的影响。介绍给出了MUSIC迭代校正法和矩阵降秩校正法两种互耦误差校正方法,通过仿真实验比较了这两种互耦误差校正方法的性能,讨论了不同信噪比对均匀线阵MSUIC迭代方法和矩阵降秩方法的影响。3、根据Y型阵列的拓扑结构特点,利用其互耦矩阵的对称Toeplitz性和带状特性,对互耦矩阵进行了详细的分析,不仅考虑子阵内的互耦效应,还考虑到子阵间的互耦效应,得出互耦条件下的数据模型,应用矩阵降秩校正法的思想,得出了Y型阵的矩阵降秩自校正法。实验仿真表明:只校正阵内互耦不能得到理想的DOA空间谱,只有阵内、阵间同时校正才能得到理想的空间谱曲线,同时也证明了该算法具有计算量小和校正精度高的优点。
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