均匀圆阵相干信源DOA估计:冲击噪声环境下的新方法

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"冲击噪声背景下均匀圆阵相干信源的DOA估计 (2012年)" 本文主要探讨的是在冲击噪声环境下,如何进行均匀圆阵相干信源的波达方向(DOA)估计问题。在实际的信号处理中,DOA估计是一项关键的技术,它用于确定信号发射源相对于接收阵列的方向,对于雷达、声纳等领域的应用至关重要。然而,在冲击噪声(如雷电、机械冲击等产生的非高斯噪声)的影响下,传统的DOA估计方法,如基于共变(ROC)的MUSIC算法和基于分数低阶矩(FLOM)的MUSIC算法,由于其对噪声特性的假设,可能无法有效地应用于均匀圆阵中的相干信源。 对称α稳定分布是一种广泛用于描述冲击噪声的统计模型,因为它能捕捉到这种噪声的极端值特性。在这样的噪声背景下,传统的MUSIC类算法失效,因为它们通常假设噪声是高斯分布的,而冲击噪声的非高斯特性打破了这个假设,导致估计精度下降。 为解决这个问题,作者提出了一个创新的方法,该方法结合了模式空间变换算法和空间平滑算法。模式空间变换算法是将原始问题转换到一个新的空间中,以揭示信号和噪声的不同特性,而空间平滑算法则通过在空间域内对数据进行平滑处理,减少噪声影响,提高信噪比。通过将这两种算法与ROC-MUSIC和FLOM-MUSIC相结合,作者构建了一个新的DOA估计框架,能够在冲击噪声环境中有效地处理均匀圆阵中的相干信源。 在仿真实验中,该方法被证明是有效的。通过对比分析和性能评估,显示了新方法在保持估计精度的同时,能够克服冲击噪声对DOA估计的负面影响。这对于实际系统的设计和优化具有重要意义,尤其是在存在复杂噪声环境的场景下,如海洋环境中的声纳系统或航空航天领域的雷达系统。 这项研究为冲击噪声环境下的DOA估计提供了一种新的解决方案,不仅丰富了DOA估计理论,也为实际工程应用提供了有力的工具。通过结合不同算法的优点,并针对特定噪声类型进行优化,该方法为未来相关领域的研究和实践开辟了新的途径。