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Multipath Time Delay Estimation Based on MUSIC Algorithm Under Small Sample Conditions 被引量:1
1
作者 CHEN Meng XING Hongyan +1 位作者 WANG Haifeng WU Yeli 《Instrumentation》 2022年第4期58-66,共9页
On account of the traditional multiple signal classification(MUSIC)algorithm has poor performance in time delay estimation under the condition of small sampling data and low SNR.In this paper,the traditional MUSIC alg... On account of the traditional multiple signal classification(MUSIC)algorithm has poor performance in time delay estimation under the condition of small sampling data and low SNR.In this paper,the traditional MUSIC algorithm is improved.The algorithm combines the idea of spatial smoothing,constructs a new covariance matrix using the covariance information of the measurement data,and constructs a weighted value using the modified noise eigenvalues to weight the traditional estimation spectrum.Simulation results show that the improved algorithm has steeper spectral peaks and better time delay resolution under the condition of inaccurate path number estimation.The time delay estimation accuracy of this algorithm is higher than that of the traditional MUSIC algorithm and the improved SSMUSIC algorithm under the conditions of small sampling data and low SNR. 展开更多
关键词 Multipath Time Delay Estimation MUSIC algorithm spatial smoothing
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基于四阶差分共阵和遗传算法联合优化的MUSIC算法
2
作者 胡连杰 于勇 +1 位作者 赵艳秋 刘一帆 《舰船电子对抗》 2025年第2期46-51,57,共7页
为了解决基于二阶累积量的多重信号分类算法(MUSIC)在处理非高斯信号时存在的高阶信息缺失和实时性不足问题,提出了一种基于四阶差分共阵与改进的遗传算法的联合优化方法。结合四阶累积量抑制高斯噪声和扩展虚拟阵元的优良性能,首先构... 为了解决基于二阶累积量的多重信号分类算法(MUSIC)在处理非高斯信号时存在的高阶信息缺失和实时性不足问题,提出了一种基于四阶差分共阵与改进的遗传算法的联合优化方法。结合四阶累积量抑制高斯噪声和扩展虚拟阵元的优良性能,首先构造嵌套阵的四阶差分共阵(FODC),将M个物理传感器扩展到O(M^(4))个虚拟单元,然后与矢量化的四阶累积量矩阵相匹配得到单快拍向量,再结合空间平滑得到MUSIC空间谱。最后引入改进的遗传算法,通过快速非支配排序和自适应交叉变异联合策略,在保留全局搜索能力的同时,实现多目标波达方向估计。通过仿真实验验证,新算法有效提高了面向非高斯信号波达方向估计的测量精度和实时性。 展开更多
关键词 波达方向估计 非高斯信号 空间平滑MUSIC 嵌套线阵 改进的遗传算法
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利用DMSP/OLS灯光影像提取城镇建成区的聚类阈值法 被引量:33
3
作者 邹进贵 陈艳华 +1 位作者 丁鸽 宣伟 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期196-201,共6页
提出了便捷、高效地提取城镇建成区的聚类阈值法。该方法以连通区域循环标识算法所识别的建成区对象为基本空间单元,以对象的规模和地理重心处像元灰度(DN)值的大小为不同城镇化发展等级的衡量指标,进行空间聚类;然后,借助统计数据确定... 提出了便捷、高效地提取城镇建成区的聚类阈值法。该方法以连通区域循环标识算法所识别的建成区对象为基本空间单元,以对象的规模和地理重心处像元灰度(DN)值的大小为不同城镇化发展等级的衡量指标,进行空间聚类;然后,借助统计数据确定各聚类区域的最佳灯光阈值序列,提取城镇建成区,并对各建成区对象进行几何形态优化,利用消除运算去除细小碎片,填充运算填充内部空洞,平滑运算消除边缘锯齿。将提取结果与历年的《中国统计年鉴》数据和利用Google Earth提取的影像数据进行对比分析,结果表明,聚类阈值法能较好地提取城镇建成区的面积总量信息和空间格局特征,在数量尺度和空间格局上均有较高的有效性及可靠性。 展开更多
关键词 DMSP/OLS 空间聚类 回归模型 PAEK指数平滑算法 几何形态优化
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均匀圆阵相干信源DOA估计的差分算法 被引量:12
4
作者 谢菊兰 李会勇 何子述 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期516-521,共6页
提出了一种新的均匀圆阵解相干算法。在模式空间中,均匀圆阵被转换为一虚拟的均匀线阵。利用该虚拟线阵的特殊阵列模型结构可重构一差分矩阵,使其秩只与相干(或相关)信号的波达方向(DOA)有关。该算法可使得非相干信源与相关(或相干)信... 提出了一种新的均匀圆阵解相干算法。在模式空间中,均匀圆阵被转换为一虚拟的均匀线阵。利用该虚拟线阵的特殊阵列模型结构可重构一差分矩阵,使其秩只与相干(或相关)信号的波达方向(DOA)有关。该算法可使得非相干信源与相关(或相干)信源分辨开,且通过利用常规超分辨方法估计不相关源和相关源的空间谱,再利用差分矩阵中包含的相干及相关源信息分辨相关及相干信源,可重复利用阵列接收数据,从而分辨更多信源。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 相干信号 差分算法 波达方向 模式空间 空间平滑
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冲击噪声背景下的虚拟空间平滑算法 被引量:7
5
作者 姚林宏 高鹰 +2 位作者 石宇 程国晓 王敬强 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2011年第1期47-50,共4页
为解决在冲击噪声背景和相干信源条件下,高斯白噪声的相干信源DOA(Direction-Of-Arrival)估计算法失效的问题,提出了基于虚拟空间平滑共变系数矩阵(ROC-VSS:RObust Covariation-Based Virtual SpatialSmoothing)的DOA估计算法。该算法... 为解决在冲击噪声背景和相干信源条件下,高斯白噪声的相干信源DOA(Direction-Of-Arrival)估计算法失效的问题,提出了基于虚拟空间平滑共变系数矩阵(ROC-VSS:RObust Covariation-Based Virtual SpatialSmoothing)的DOA估计算法。该算法以虚拟空间平滑算法为基础,通过构建虚拟平滑共变系数矩阵实现相干信源条件下的DOA估计。构建的虚拟子阵阵元个数等于阵列总的阵元个数,避免了阵列孔径的损失。仿真实验表明,在冲击噪声背景和多径干扰条件下,算法能很好地估计信源的波达方向。 展开更多
关键词 DOA估计 虚拟空间平滑算法 阵列孔径
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MIMO雷达多目标角度估计的空间平滑改进算法 被引量:3
6
作者 田海林 冯存前 +1 位作者 章捷 刘超 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第2期39-43,共5页
针对基于阵列协方差矩阵特征分解的子空间类算法存在的问题,提出了一种基于改进空间平滑的新方法。首先介绍了"等效信源"的概念,在此基础上分析了当目标数多于发射阵元数时,一些基于子空间类算法失效的原因;从理论上推导说明... 针对基于阵列协方差矩阵特征分解的子空间类算法存在的问题,提出了一种基于改进空间平滑的新方法。首先介绍了"等效信源"的概念,在此基础上分析了当目标数多于发射阵元数时,一些基于子空间类算法失效的原因;从理论上推导说明了在接收阵元数足够多的情况下,本文算法可突破发射阵元数对可估计目标数的限制的机理,从而使得MIMO雷达在发射阵元数较少时能估计更多的目标。仿真结果表明:本文所提方法具有比TDS算法更好的估计性能。 展开更多
关键词 MIMO雷达 DOA估计 空间平滑 子空间类算法
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基于隶属度光滑约束的模糊C均值聚类算法 被引量:6
7
作者 李彬 陈武凡 颜刚 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期623-627,共5页
传统的FCM聚类算法未利用图像的空间信息,在分割叠加了噪声的MR图像时分割效果不理想。本文考虑到脑部MR图像真实的灰度值具有分片为常数的特性,按照合理利用图像空间信息的原则,对传统的FCM聚类算法进行了改进,增加了使隶属度趋向于分... 传统的FCM聚类算法未利用图像的空间信息,在分割叠加了噪声的MR图像时分割效果不理想。本文考虑到脑部MR图像真实的灰度值具有分片为常数的特性,按照合理利用图像空间信息的原则,对传统的FCM聚类算法进行了改进,增加了使隶属度趋向于分片光滑的约束项,得到了新的聚类算法。通过对模拟脑部MR图像和临床脑部MR图像的分割实验结果表明,本文提出的新算法比传统的FCM算法等多种图像分割算法有更精确的图像分割能力,并且运算简单、运算速度快、稳健性好。 展开更多
关键词 图像分割 模糊C均值聚类算法 隶属度光滑约束 图像的空间信息
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一种新的多重信源去相关算法 被引量:2
8
作者 薛峰 羊彦 高田 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期618-623,共6页
信号源之间的相关性直接影响到空间谱估计算法(子空间方法)的有效性,文章提出了一种通过扰动阵列天线空间增益的方法,从而达到消除相关信源之间相关性的目的,恢复子空间方法有效性。相对于经典空间平滑算法,该算法减少了天线阵元的开支... 信号源之间的相关性直接影响到空间谱估计算法(子空间方法)的有效性,文章提出了一种通过扰动阵列天线空间增益的方法,从而达到消除相关信源之间相关性的目的,恢复子空间方法有效性。相对于经典空间平滑算法,该算法减少了天线阵元的开支,并且具有算法简单,运算量小的特点。理论分析与计算机仿真表明该算法切实可行、有效并且易于实现。 展开更多
关键词 波达方向 谱估计 相关 信号处理 空间平滑
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基于前后向协方差矩阵投影的信源数估计算法 被引量:3
9
作者 牟建超 高梅国 江长勇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2036-2040,共5页
针对均匀线阵的信源数估计问题,提出了一种基于前向-后向采样协方差矩阵正交投影的多目标信源数快速估计算法。该算法将经过酉变换后的前向-后向采样协方差矩阵的列矢量做Gram-Schmidt(GS)正交化,并将正交化后矢量的模值与一个自适应判... 针对均匀线阵的信源数估计问题,提出了一种基于前向-后向采样协方差矩阵正交投影的多目标信源数快速估计算法。该算法将经过酉变换后的前向-后向采样协方差矩阵的列矢量做Gram-Schmidt(GS)正交化,并将正交化后矢量的模值与一个自适应判决门限做比较来估计信源个数。该判决门限根据阵列采样协方差矩阵估计误差的渐近分布特性推导得到。计算机仿真证明了该算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 信源数估计 Gram-Schmidt正交化算法 前向-后向空间平滑 酉变换
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基于自适应波束形成的抗干扰跳频通信方案 被引量:3
10
作者 尚佳栋 周倩 +1 位作者 王祖林 孟成栋 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期18-20,76,共4页
本文将自适应波束形成技术与跳频通信相结合,提出了一种新的基于空间平滑算法与相位补偿算法的抗相关干扰跳频通信方案。该方案通过采用相位补偿算法,消除了跳频与自适应波束形成相结合时存在的波束指向偏差问题,提高了波束形成的收敛... 本文将自适应波束形成技术与跳频通信相结合,提出了一种新的基于空间平滑算法与相位补偿算法的抗相关干扰跳频通信方案。该方案通过采用相位补偿算法,消除了跳频与自适应波束形成相结合时存在的波束指向偏差问题,提高了波束形成的收敛速度。将空间平滑算法应用到波束形成中,有效实现了对跳频通信系统中相关干扰的快速抑制。在强相关干扰环境下,当信干比(SIR)为-3 dB时系统对相关干扰的抑制能力达-71.89 dB。 展开更多
关键词 跳频通信 自适应波束形成 相位补偿算法 相关干扰 空间平滑算法
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基于空间平滑差分的鲁棒自适应波束形成 被引量:3
11
作者 郝旺身 刘雨曦 +4 位作者 冀科伟 张二亮 董辛旻 李继康 赵露露 《电子测量技术》 北大核心 2022年第9期50-55,共6页
针对当采样协方差矩阵中包含期望信号时,模型失配会使MVDR自适应波束形成算法性能大幅下降的问题,本文提出一种基于空间平滑差分算法(SSDA)的鲁棒自适应波束形成算法。该算法首先通过空间平滑差分算法获得源数目先验知识,再对MVDR空间... 针对当采样协方差矩阵中包含期望信号时,模型失配会使MVDR自适应波束形成算法性能大幅下降的问题,本文提出一种基于空间平滑差分算法(SSDA)的鲁棒自适应波束形成算法。该算法首先通过空间平滑差分算法获得源数目先验知识,再对MVDR空间功率谱进行波峰搜索得到期望信号,最后再从采样协方差矩阵中去除期望信号协方差矩阵。仿真结果表明,在高信噪比输入的情况下,改进后的算法在去除期望信号后其输出信干噪比有了很大提升,比MVDR算法提高了2~3倍。 展开更多
关键词 鲁棒自适应波束形成 空间平滑差分 源数估计 协方差矩阵重构
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相干信号的空间谱估计算法研究 被引量:4
12
作者 刘宁 刘玉生 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第11期218-222,共5页
研究相干信号谱估计精度问题,由于空间信号噪声影响,识别精度低。为此提出了一种改进的解相干谱估计算法——全局滑动修正算法。可通过对平滑子阵划分的修正,突破了阵列布局限制,有效地使可利用的子阵数目大于双向空间平滑中的子阵个数... 研究相干信号谱估计精度问题,由于空间信号噪声影响,识别精度低。为此提出了一种改进的解相干谱估计算法——全局滑动修正算法。可通过对平滑子阵划分的修正,突破了阵列布局限制,有效地使可利用的子阵数目大于双向空间平滑中的子阵个数,采用全部的阵元当做一个滑动的子阵,得到一个新的包含空间谱信息的协方差矩阵,再对其进行特征值分解,然后按照MUSIC算法进行谱估计。仿真结果证明,全局滑动修正算法能很好地对相干信号进行解相干DOA估计,并且在信噪比较低时,比前后向空间平滑算法具有更高的估计精度。 展开更多
关键词 阵列信号处理 空间谱估计 解相干 全局滑动修正算法
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基于解相干的MUSIC算法估计性能分析 被引量:4
13
作者 吴国庆 陈善继 《现代电子技术》 2011年第7期94-96,共3页
MUSIC算法作为DOA估计的经典算法,在处理高度相关的信号时,算法性能急剧下降甚至完全失效。为了正确地估计出相干信号的DOA,就必须要对相干信号进行解相干。采用前/后向空间平滑技术与修正MUSIC算法是两种估计相关信号DOA的有效方法。... MUSIC算法作为DOA估计的经典算法,在处理高度相关的信号时,算法性能急剧下降甚至完全失效。为了正确地估计出相干信号的DOA,就必须要对相干信号进行解相干。采用前/后向空间平滑技术与修正MUSIC算法是两种估计相关信号DOA的有效方法。通过算法仿真实验,证明了理论的正确性。 展开更多
关键词 波达方向 相干信号 空间平滑技术 修正MUSIC算法
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二维相干信号波达方向判断空间平滑算法 被引量:1
14
作者 王素玲 李然 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第3期44-47,共4页
波达方向估计是智能天线的重要功能之一,对于相干信号角度模糊问题通常严重影响了方向判断的精准度。文中根据一维空间平滑基本理论和算法,对二维六边形阵列相干信号MUSIC算法波达方向估计问题进行了理论分析和仿真实验,提出了平面六边... 波达方向估计是智能天线的重要功能之一,对于相干信号角度模糊问题通常严重影响了方向判断的精准度。文中根据一维空间平滑基本理论和算法,对二维六边形阵列相干信号MUSIC算法波达方向估计问题进行了理论分析和仿真实验,提出了平面六边形阵列到十字形阵列的变换方法,成功地把一维平滑技术应用到平面六边形阵列,仿真表明,这种变换可以有效地消除相干信号的角度模糊问题。 展开更多
关键词 天线阵 MUSIC算法 空间谱 空间平滑
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一种在相干信源下的快速DOA估计算法 被引量:8
15
作者 于智龙 沈锋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期318-322,共5页
针对利用信号的协方差特征值分解求取信号的波达方向计算复杂的问题,本文提出了一种基于传播算子方法的空间平滑技术波达方向估计算法。与传统的子空间方法相比,通过简单的线性分割变换来快速估计噪声子空间,避免了传统子空间算法中运... 针对利用信号的协方差特征值分解求取信号的波达方向计算复杂的问题,本文提出了一种基于传播算子方法的空间平滑技术波达方向估计算法。与传统的子空间方法相比,通过简单的线性分割变换来快速估计噪声子空间,避免了传统子空间算法中运算量极大的特征分解,从而降低了运算复杂度。空间平滑技术处理相干信号源具有良好的性能,通过使用双向空间平滑矩阵和它的共轭复数的区别,构造出广义的协方差阵,可以完全消除空间非均匀噪声。仿真结果证明,空间平滑技术与传播因子算法的结合,能够有效地保持平滑技术良好的性能,进一步降低运算复杂度。 展开更多
关键词 波达方向估计 传播因子算法 相干信号源 空间平滑技术 阵列信号
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基于频域子空间平滑的MUSIC时延估计算法 被引量:1
16
作者 苏佳 曾存良 +2 位作者 易卿武 马天翊 侯卫民 《电子测量技术》 北大核心 2022年第14期145-151,共7页
时延估计常被用在无线定位测距中,针对多径环境下定位精度下降和时延估计失真的问题,提出了一种基于正交频分复用(OFDM)频域子空间平滑的超分辨率(MUSIC)时延估计算法。首先使信号源经过OFDM调制,利用子载波形成数据流;随后在频域对数... 时延估计常被用在无线定位测距中,针对多径环境下定位精度下降和时延估计失真的问题,提出了一种基于正交频分复用(OFDM)频域子空间平滑的超分辨率(MUSIC)时延估计算法。首先使信号源经过OFDM调制,利用子载波形成数据流;随后在频域对数据流的协方差矩阵作双向平滑处理,使其最大程度的利用信号子空间的数据信息;最后利用MUSIC算法下信号/噪声子空间正交性逐一进行谱峰检测,并针对噪声情况对伪谱作归一化处理,从而获得更为准确的时延信息。计算机仿真表明,本文优化算法相对于特征空间MUSIC算法具有更高的谱峰和更窄的旁瓣,且无错误估计干扰。在测距信号间隔较近时能够有效解决估计失真问题,最小时延间隔可达6 ns,分辨能力较强。估计性能层面,可在信噪比为-15 dB复杂条件下估计精度达到3 ns左右,验证了该算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 时延估计 OFDM MUSIC算法 双向空间平滑
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一种基于非圆相干信号的波束成形算法 被引量:1
17
作者 孙心宇 周建江 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期492-499,共8页
空间平滑是一种传统去相干算法,此算法是基于圆信号提出的,同时存在孔径损耗问题。针对非圆相干信号,提出了一种全阵加权扩展空间平滑波束成形算法。首先将扩展空间平滑的子阵分解思想引入波束成形算法中,从理论上证明了算法的去相干特... 空间平滑是一种传统去相干算法,此算法是基于圆信号提出的,同时存在孔径损耗问题。针对非圆相干信号,提出了一种全阵加权扩展空间平滑波束成形算法。首先将扩展空间平滑的子阵分解思想引入波束成形算法中,从理论上证明了算法的去相干特性,并通过分析证明了算法比传统空间平滑算法在可适用信源数上的提高。为了更好地去除期望信号与干扰间的相干性,利用虚拟波束得到权值对子阵进行加权。最后设计了一种转换矩阵,可将子阵波束权矢量扩展至全阵波束权矢量,从而避免了扩展空间平滑带来的孔径损耗问题。仿真结果表明了算法的可行性及优越性。 展开更多
关键词 空间平滑算法 波束成形 非圆信号 相干信号 加权
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一种基于改进空间平滑的信源数估计算法 被引量:2
18
作者 张冉 夏厚培 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第27期233-236,共4页
针对基于信息论准则信源数估计算法不适用于相关信源情况,提出了一种基于改进空间平滑的信源数估计算法。算法对子阵阵元进行新的组合,使得每个子阵阵元数和原阵阵元数相同,取每个子阵协方差矩阵的算术平均,形成一个新的阵列输出协方差... 针对基于信息论准则信源数估计算法不适用于相关信源情况,提出了一种基于改进空间平滑的信源数估计算法。算法对子阵阵元进行新的组合,使得每个子阵阵元数和原阵阵元数相同,取每个子阵协方差矩阵的算术平均,形成一个新的阵列输出协方差矩阵,然后对该协方差矩阵利用信息论准则估计信源数。仿真分析表明,算法在相关信源存在情况下,能正确估计出信源个数,提高了阵元利用率,在低信噪比和低快拍数时,性能优于空间平滑信息论算法。 展开更多
关键词 信源数估计 信息论准则 相关信源 空间平滑算法
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基于虚拟阵列的ESPRIT相干信号DOA估计 被引量:2
19
作者 刘宁 史浩山 +1 位作者 郭淑霞 杨博 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期997-1001,共5页
提出一种基于虚拟阵列的相干信源DOA估计方法。利用接收数据及其共轭信息,重新构造子阵数据矩阵,在不损失有效工作阵元情况下采用运算量小的修正C-ESPRIT方法实现非圆信号在任意初始相位下的相干信号估计。仿真结果表明,VC-ESPRIT算法... 提出一种基于虚拟阵列的相干信源DOA估计方法。利用接收数据及其共轭信息,重新构造子阵数据矩阵,在不损失有效工作阵元情况下采用运算量小的修正C-ESPRIT方法实现非圆信号在任意初始相位下的相干信号估计。仿真结果表明,VC-ESPRIT算法有效地消除信号初始相位对相干信号C-ESPRIT算法的影响,并且在低信噪比下性能明显优于前后向空间平滑ESPRIT。 展开更多
关键词 运算法则 仿真计算 DOA 估计 数学模型 矩阵运算 均方根误差 蒙特卡洛 天线阵列 SNR ESPRIT 修正 空间平滑 虚拟阵列
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基于改进MUSIC算法的信号DOA估计 被引量:4
20
作者 谢白玉 赵鹏 《微计算机信息》 2011年第11期162-164,共3页
波达方向(DOA)估计是空间谱估计的主要研究对象,最经典的DOA估计算法是MUSIC算法。MUSIC算法能有效地估计出独立信号源的DOA,并且在模型准确的前提下,对DOA的估计可以达到任意精度;但对相干信号或相隔比较近的小信噪比信号,MUSIC算法的... 波达方向(DOA)估计是空间谱估计的主要研究对象,最经典的DOA估计算法是MUSIC算法。MUSIC算法能有效地估计出独立信号源的DOA,并且在模型准确的前提下,对DOA的估计可以达到任意精度;但对相干信号或相隔比较近的小信噪比信号,MUSIC算法的估计性能会逐渐恶化,甚至完全失效。文章在研究基于MUSIC算法的传统DOA估计的基础上,提出了一种基于空间平滑技术MUSIC算法的DOA估计方法。计算机仿真结果表明,前后向空间平滑法能有效地估计出相关信号源的波达方向,且使用前后向空间平滑算法能够得到较尖锐的谱峰和较高的分辨率。 展开更多
关键词 DOA估计 MUSIC算法 空间平滑 相关
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