非圆信号DOA估计:扩展传播算子与多项式求根法

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"非圆信号扩展传播算子DOA估计求根算法 (2011年) - 提出了一种基于非圆信号特性、扩展传播算子和多项式求根的DOA估计快速算法,降低了计算量,性能与NC-ROOT-MUSIC、NC-ESPRIT、NC-MSWF-MUSIC等算法相当,但计算复杂度更低。" 这篇论文探讨的是非圆信号的DOA(Direction of Arrival)估计问题,这是一种在阵列信号处理中的关键技术,广泛应用于雷达、通信等多个领域。DOA估计旨在确定多个信号源相对于接收阵列的方向。传统的DOA估计算法,如MUSIC(Multiple Signal Classification)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques),在处理非圆信号时可能效率不高,因为非圆信号的统计特性不同于圆信号。 非圆信号指的是那些具有非零第三阶矩的信号,它们的协方差矩阵不是对称的,这为DOA估计提供了额外的信息。论文中提出的新算法首先利用非圆信号的特性构建扩展阵列输出矩阵,接着生成扩展协方差矩阵,而不是进行常规的协方差矩阵特征分解。然后,通过扩展传播算子的方法估计扩展噪声子空间,最后采用均匀线阵的多项式求根方法快速求解DOA。 论文中提到的扩展传播算子是一种有效的工具,它能够在不进行特征分解的情况下处理非对称矩阵,从而减少了计算量。而多项式求根方法则是用来快速找到DOA估计值的有效数学手段,尤其适用于均匀线性阵列。 仿真和计算复杂度分析结果显示,新算法的均方根误差性能与现有的快速算法如NC-ROOT-MUSIC、NC-ESPRIT和NC-MSWF-MUSIC相当,但在计算复杂度上有所降低,使得算法在保持良好性能的同时,提高了计算效率。因此,这项工作为非圆信号的DOA估计提供了一个更高效的选择,对于实时和资源有限的系统尤其有吸引力。 关键词包括:阵列信号处理、波达方向估计、非圆信号、扩展传播算子和多项式求根。该论文对理解非圆信号的特性及其在DOA估计中的应用,以及如何通过优化算法设计来提升计算效率具有重要意义。