無線通信信號到達(dá)角跟蹤算法研究.pdf

1、在移動(dòng)通信中,為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量和鏈路質(zhì)量,基于空分復(fù)用的高精度的DOA跟蹤成為研究熱點(diǎn)。高精度的DOA跟蹤在個(gè)人定位業(yè)務(wù)、戰(zhàn)場移動(dòng)通信、雷達(dá)、聲納、地震以及語音信號處理等領(lǐng)域中都得到廣泛的關(guān)注。因此,高精度的DOA跟蹤有非常重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。目前的高精度DOA跟蹤在國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了大量理論和技術(shù)研究,而傳統(tǒng)的DOA跟蹤方法仍存在較多限制,所以進(jìn)一步提高 DOA跟蹤精度具有非常重要的意義。本文圍繞高精度 DOA跟蹤算法展開

2、研究,主要工作如下:
　　1、首先對傳統(tǒng)的MUSIC方法的DOA估計(jì)進(jìn)行改進(jìn),使之應(yīng)用于DOA跟蹤,再與子空間DOA跟蹤的另一種基于URV-ESPRIT方法的算法進(jìn)行仿真對比分析。分析結(jié)果表明:基于MUSIC的DOA跟蹤算法跟蹤精度較高,但是不能跟蹤相干源,且運(yùn)算量大;基于 URV-ESPRIT方法運(yùn)算量相對較小,但同樣不適用于處理相干源和運(yùn)動(dòng)軌跡接近的情況;
　　2、給出了基于PASTd的DOA跟蹤方法和基于FDPM方法的

3、DOA跟蹤方法的仿真對比分析。分析結(jié)果表明:基于 PASTd的 DOA跟蹤方法跟蹤精度較高、計(jì)算量小,但當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡較近時(shí)性能明顯惡化;基于 FDPM方法在處理運(yùn)動(dòng)軌跡較近的情況時(shí)跟蹤性能會(huì)隨著接近度下降;兩種算法在處理信號源相干的情況時(shí)跟蹤性能有所下降;
　　3、在上述研究基礎(chǔ)上,將壓縮感知理論引入 DOA跟蹤中,給出了一種基于壓縮感知的DOA跟蹤方法,該方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗和SVD處理后,在稀疏理論框架下,對DOA的變化量利用

4、偏離網(wǎng)格的貝葉斯稀疏重構(gòu)方法進(jìn)行估計(jì)。仿真結(jié)果表明該方法比傳統(tǒng)的基于子空間的DOA跟蹤方法的精度更高、分辨率更高,且在信號源相干或者運(yùn)動(dòng)軌跡較近的情況下也具有良好的跟蹤性能。
　　本文在高精度DOA跟蹤算法的基礎(chǔ)上,給出傳統(tǒng)子空間方法和基于子空間的快速跟蹤算法的仿真對比分析,討論各類方法的優(yōu)勢和劣勢。同時(shí)給出了一種基于壓縮感知的 DOA跟蹤方法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)對比分析證明這些高精度的 DOA跟蹤算法研究有著重要的意義和廣闊的前景。