研究目的
开发一种针对相干分布非圆信号的新型参数估计器,该估计器能够同时估计中心到达方向(DOA)和角度扩展,尤其适用于信号数量超过传感器数量的场景,并提升相较于现有方法的性能。
研究成果
所提出的NC-BCD方法能有效估计相干分布非圆信号的波达方向中值与角度扩展,在信号数超过阵元数时具有更优的分辨率和性能。该方法利用非圆特性扩展阵列孔径,在波达方向中值估计方面优于对比方法,而角度扩展估计效果与DSPE相当。未来工作可着眼于计算复杂度优化及对其他信号类型的普适性改进。
研究不足
该方法假设信源数量已知,并专注于最大非圆率信号(如BPSK)。它需要进行二维谱峰搜索,虽然从三维降为二维,但计算量可能仍然较大。由于在协方差矩阵和椭圆协方差矩阵中存在形式相似,与DSPE方法相比,角度扩展估计性能并未显著提升。
1:实验设计与方法选择:
提出的NC-BCD方法通过利用协方差矩阵和椭圆协方差矩阵扩展广义Capon估计器以处理非圆信号。该方法采用广义线性空间滤波器,并将三维谱峰搜索转化为二维搜索以降低计算复杂度。
2:样本选择与数据来源:
模拟窄带远场相干分布非圆信号(如BPSK)入射至均匀线阵(ULA),环境噪声为高斯白噪声。参数包括中心波达方向、角度扩展及非圆相位。
3:实验设备与材料清单:
用于仿真接收信号的半波长间距均匀线阵(ULA)。
4:实验流程与操作步骤:
通过拼接原始分量与共轭分量生成观测向量及扩展观测向量。利用快拍数据估计扩展样本协方差矩阵。基于公式(21)定义的伪谱进行二维谱峰搜索,以估计中心波达方向与角度扩展。
5:数据分析方法:
采用均方根误差(RMSE)评估估计性能,通过200次独立蒙特卡洛仿真实验,并与DSPE、Schur-Hadamard波束形成及GC方法进行对比。
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