修正ESPRIT算法在二维DOA估计中的应用与优化

"基于修正ESPRIT算法的二维DOA估计 (2008年) - 哈尔滨工程大学学报" 本文主要探讨了一种针对二维ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法的改进方案，旨在解决在处理相干信号时存在的阵列冗余度问题，从而降低计算量并提高算法的解相干能力。二维DOA(Direction of Arrival)估计是无线通信、雷达和信号处理等领域中的一项关键技术，用于确定空间中多个信号源的方向。 传统的二维ESPRIT算法在处理相干信号时，由于阵列结构的特点，会导致大量的冗余数据，这不仅增加了计算负担，也影响了算法对非相干信号的估计精度。作者提出了一种称为“修正ESPRIT”的新方法，该方法基于双排平行均匀线阵结构。通过合并子阵，去除原协方差矩阵中的冗余数据，新构建的协方差矩阵的维数减少了大约33%，这直接降低了特征值分解的计算复杂度。 在新算法中，协方差矩阵经过重组后，可以进一步进行共轭重排，使得数据得到更有效的利用。理论分析和仿真结果证明，这种修正后的ESPRIT算法显著减少了计算量，提高了对非相干信号DOA估计的准确性，并且具有一定的解相干能力，即能够较好地处理相干信号源的情况。 总结而言，这篇论文的核心贡献在于提供了一种优化的二维DOA估计方法，通过修改ESPRIT算法的实现方式，有效地解决了原有算法在处理相干信号时的效率和精度问题。这一成果对于改善信号处理系统的性能，尤其是在高精度定位和多源信号检测的应用中，具有重要的理论和实践价值。文章的关键词包括：修正ESPRIT算法、二维DOA估计和相干信源，表明其研究内容集中在信号处理的这些关键领域。