脉冲噪声下基于肾上腺素相关性的新DOA估计算法

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在脉冲噪声环境下,到达方向(DOA)估计是一个重要的信号处理问题,特别是在无线通信和雷达系统中。传统方法在面对这种高瞬变、非高斯噪声时往往表现不佳。本文提出了一个创新的算法,名为"基于熵的DOA估计算法",其灵感来源于"稳健统计"的特性,尤其是由肾上腺素优势所代表的当前相关性(correntropy)。 当前相关性,作为非线性统计工具,能够更好地处理非高斯噪声,如在脉冲噪声环境中常见的对称α稳定(SαS)随机变量。SαS分布广泛存在于自然界中的许多信号中,因此对它的分析对于实际应用至关重要。作者设计了一种新的算子——基于肾上腺素的相关性(CRCO),这是一种针对iid SαS随机变量的处理手段。 CRCO的主要贡献在于将这种新算子应用于阵列传感器输出,构建出适应于脉冲噪声环境的矩阵形式。相比于传统的基于分数低阶统计量(FLOS)的MUSIC算法,CRCO-MUSIC在处理具有对称α稳定噪声的场景下表现出更高的稳健性和准确性。蒙特卡洛仿真结果详尽地验证了这一点,尤其是在高脉冲噪声的极端条件下,CRCO-MUSIC算法显示出明显的优势。 这篇论文的创新之处在于它提出了一种利用非线性统计方法(如correntropy)改进DOA估计的技术,尤其适用于那些难以用传统方法有效处理的复杂噪声环境。这对于提升信号处理系统的鲁棒性,尤其是在通信和雷达等领域的应用有着显著的意义。通过CRCO,研究者能够在保持估计精度的同时,增强抗干扰能力,为实际工程应用提供了新的理论支持。