色高斯噪声背景下相干信源犇犗犃估计

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1、３２航天电子对抗第２８卷第４期欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟色高斯噪声背景下相干信源犇犗犃估计王?，张剑云（解放军电子工程学院，安徽合肥２３００３７）摘要：为在色高斯噪声背景下估计相干信源ＤＯＡ，提出一种基于四阶累积量的相干信源ＤＯＡ估计算法。对各个阵元接收数据与参考阵元接收数据的四阶累积量进行排列，构造Ｔｏｅｐｌｉｔｚ矩阵，该矩阵的秩仅等于信号个数，而与信号间的相干性无关。通过特征值分解得到信号子空间和噪声子空间，从而实现相

2、干信源ＤＯＡ估计。仿真实验结果表明，在色高斯噪声背景下，此算法能有效地估计出相干信源的ＤＯＡ，并且相对于空间平滑算法具有更好的估计性能。关键词：四阶累积量；色高斯噪声；ＤＯＡ估计；相干信源；Ｔｏｅｐｌｉｔｚ矩阵中图分类号：ＴＮ９１１．２１文献标识码：Ａ犇犗犃犲狊狋犻犿犪狋犻狅狀狅犳犮狅犺犲狉犲狀狋狊犻犵狀犪犾狊犻狀犮狅犾狅狉犌犪狌狊狊犻犪狀狀狅犻狊犲ＷａｎｇＴｉｎｇ，ＺｈａｎｇＪｉａｎｙｕｎ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰＬＡ，Ｈｅｆｅｉ２３００３７，Ａｎｈｕｉ，

3、Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅＤＯＡ（ＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｒｉｖａｌ）ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｈｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓｉｎｃｏｌｏｒＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ，ａｎｅｗＤＯＡｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｃｏｈｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓｂａｓｅｄｏｎｆｏｒｔｈｏｒｄｅｒｃｕｍｕｌａｎｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＡＨｅｒｍｉｔｉａｎＴｏｅｐｌｉｔｚｍａｔｒｉｘｉｓｆｉｒｓｔｌｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｒｒａｎｇｉｎｇｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔ

4、ａｆｏｒｔｈｏｒｄｅｒｃｕｍｕｌａｎｔｓｏｆｅａｃｈａｒｒａｙｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｒｒａｙｅｌｅｍｅｎｔ．Ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｒａｎｋｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘｉｓｅｑｕａｌｔｏｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｉｇｎａｌｓ，ａｎｄｉｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｈｅｒｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｓ．ＴｈｅｎｔｈｒｏｕｇｈＥＶＤ（ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）ｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｕｂｓｐａｃｅａｎｄｎｏｉｓｅｓｕｂｓｐａｃｅ

5、ｃａｎｂｅａｒｒｉｖｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤＯＡｓｏｆｃｏｈｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅＤＯＡｓｏｆｃｏｈｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓｃａｎｂｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｉｎｃｏｌｏｒＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ．Ａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐａｔｉａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｐｒｏｖｉｄｅｓｂｅｔｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏ

6、ｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｏｒｔｈｏｒｄｅｒｃｕｍｕｌａｎｔ；ｃｏｌｏｒＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ；ＤＯＡｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｃｏｈｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓ；Ｔｏｅｐｌｉｔｚｍａｔｒｉｘ［３－４］算法。由于通常所采用的累积量ＤＯＡ估计方法０引言与基于二阶矩的阵列流形完全一样，因此可以对阵列高阶统计量是指高于二阶的统计量，包括高阶的进行基于四阶累积量的平滑处理，相比使用二阶矩获［１］累积量及其相应的高阶谱。由于高阶累积量具有盲得更好的估计性能。但空间平滑法是通过牺牲阵列有高斯性

7、、相位可检测性和更多的高阶信息等好的性质效阵元数来换取解相干能力的，从而造成阵列孔径损［１－２］与特点，因此将其利用于阵列测向中，可以抑制空失，估计精度不高，并且增加了计算量。文献［５］提出间色高斯噪声，提高阵列处理的灵活性，提升算法性了一种基于四阶累积量的虚拟ＥＳＰＲＩＴ算法（ＶＥＳ能，从而可以解决常规阵列信号处理中使用二阶矩所ＰＡ）估计空间相干信号的ＤＯＡ。文献［６］将ＶＥＳＰＡ［２］不能解决或解决不好的问题。在阵列测向中通常使算法扩展为ＥＶＥＳＰＡ算法（ｅｘｔｅｎｄｅｄＶＥＳＰＡ），相比用四

8、阶累积量进行处理。于基于二阶矩的空间平滑算法增加了可解相干的信号相干信源ＤＯＡ估计是阵列信号处理的一个研究数目。文献［７］首先采用阵列接收数据的四阶累积量热点，目前对于相干信号的处理，最基本的是空间平滑对阵列响应矩阵进行盲估计，然后结合文献［５］的方法解决了多径环境下的ＤＯＡ估计问题。文献［８］基于收稿日期：２０１２－０１－１０；２０１２－０４－２６修回。作者简介：王?（１９８８－），男，硕士研究生，主要研究方向为阵列均匀圆阵和四阶累积量，实现了色噪声背景下相干信信号