基于單快拍的相干信號DOA估計研究.pdf

1、智能天線的應用引入了空分多址技術(shù)(SDMA)，為解決信號衰落、時延擴展、多譜勒頻移、共信道干擾等問題提供了一種新的思路與努力方向。DOA估計作為智能天線的關(guān)鍵技術(shù)，是移動通信領(lǐng)域研究的一個熱點。其性能優(yōu)劣取決于其實時性與準確性，本文基于采樣快拍數(shù)的角度對DOA估計進行研究，改善DOA估計的實時性與準確性。通過大量的理論分析和仿真實驗，提出了三種DOA估計方法:
　　 1.針對低信噪比環(huán)境下，基于單快拍的相干信號DOA估計算法的估

2、計誤差較大的問題，提出了一種改進算法。該算法首先構(gòu)造一個不受信號相關(guān)性影響的Toeplitz矩陣，然后對該矩陣進行協(xié)方差處理，從而降低信噪比對矩陣的影響，降低了低信噪比環(huán)境下的DOA估計的估計誤差。
　　 2.針對相干信號DOA估計問題，提出了一種單快拍ESPRIT算法。該算法利用單快拍數(shù)據(jù)構(gòu)造兩個具有平移不變性且不受信號相關(guān)性影響的Toeplitz矩陣，根據(jù)ESPRIT算法思想，實現(xiàn)對相干信號的DOA估計。相比已有需要進行兩次

3、特征值分解的單快拍ESPRIT算法，該算法只需一次特征值分解，進一步降低了運算量，精確度與原有單快拍ESPRIT算法相當。
　　 3.歸納了DOA估計誤差一定時，MUSIC算法與ESPRIT算法所需的最佳快拍數(shù)隨SNR的變化規(guī)律，提出一種自適應快拍DOA估計算法。首先，基于MUSIC算法和ESPRIT算法，對采樣快拍、估計誤差與信噪比(SNR)之間的關(guān)系進行研究分析，得到估計誤差一定時，最佳采樣快拍隨信噪比變化規(guī)律;然后，依據(jù)此