修正MUSIC算法对信号DOA的估计

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空间谱估计的研究主题是在处理带宽内空间信号的到达方向(DOA,Direction of Arrival)。最经典的超分辨空间谱估计方法是Schmidt博士在1979年提出的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法,在模型准确的前提下,该算法能精确地估计出空间互不相关信号的到达方向(DOA)。然而,对于相关信号(特别是相干信号)以及相隔比较近的小信噪比信号,MUSIC算法却分辨不了它们的DOA。本文提出的是一种修正过的MUSIC算法,该算法能有效的估计出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号的DOA。文章先介绍了移动通信信道的特性,论述了移动通信中影响其容量和通信质量的多径衰落和干扰,然后综述了智能天线的结构和实现原理及其对移动通信的作用,最后引入并介绍了MUSIC算法以及本文提出的修正MUSIC算法,并对它们对信号DOA估计的仿真结果进行了比较。结果表明,修正MUSIC算法不仅能估计出空间相互独立信号源的DOA,还能有效的分辨出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号的DOA。本论文的具体内容安排如下: 一 先介绍移动信道的特性,移动通信中的多径衰落和移动通信中的干扰,以及它们对移动通信的影响,从而说明引入智能天线的必要性。 二 介绍智能天线的结构及其工作原理,然后论述它在移动通信中的作用,并说明DOA估计在智能天线以及移动通信中的作用,从而引出MUSIC算法。 三 介绍MUSIC算法,并进行计算机仿真来说明它是如何来实现对互不相关信号的DOA进行估计的。然后用仿真结果表明MUSIC算法不能估计相关信号DOA以及相隔比较近的小信噪比信号DOA。 四 介绍修正MUSIC算法,先从公式进行推导,然后再进行计算机仿真,并与MUSIC算法的仿真结果相比较,从而说明修正MUSIC算法不仅能估计出空间互不相关信号的DOA,还能有效估计出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号DOA。
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