基于内插阵列变换的扩展传播算子实值算法(2012年)资源-CSDN文库

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Joumal of Computer Applications

计算机应用，

2012

，

32( 8) : 2109 - 2112

ISSN 1001-9081

CODENJYIIDU

2012-08-01

http://www.joca.cn

文章编号

:1001

-9081(2012)08

-2109

-04

doi:10.3724/SP.J.1087.2012.02109

基于内插阵列变换的扩展传播算子实值算法

陈浩\贾伟，李忠佳

(空军工程大学电讯工程学院，西安

710077)

(

*通信作者电子邮箱

chenhao.

0116@

163.

com)

摘

要:针对内插阵列变换

(VIA)

思想在非因信号波达方向

(DOA)

估计算法中的应用问题，提出一种基于内插阵

列变换的扩展传播算子实值算法

VIA-EPM

实值算法。利用真实阵列流型与虚拟阵列流型之间的交换矩阵，将真

实阵列输出转换为虚拟阵列输出，再根据信号源为实数的特点，分别求取虚拟阵列输出的实部和虚部，将其串联组

合，扩展阵列输出的维数，通过对扩展阵列输出矩阵进行分决并得出扩展传播算子，进而得到一种传播算子

(PM)

类

的

DOA

估计算法。仿真实验表明:存在阵元位直误差的情况下，

VIA-EPM

实值算法通过对阵元位直校准数据进行内

插阵列变换，取得与阵元位直校准的扩展传播算子实值算法

(EPM

实值算法)相当的估计性能，保持了阵列扩展能力、

高估计精度以及高分辨力;并且在二维阵元位直误差情况下，其估计性能明显优于阵元位直未校准的

EPM

实值算法。

结合

VIA-EPM

实值算法的计算复杂度分析可以看出:它同时获得了内插阵列变换技术以及信号非圆特性的优势;与

复运算相比，其复杂度也相对降低。

关键词:阵列信号处理;波达方向估计算法;扩展传播算子;实值算法;内插阵列变换

中图分类号:

TN91

文献标志码

Real-valued extended propagator algorithm based on virtual interpolated array

CHEN

Hao

瑜，

JIA

Wei

Si-jia

(Institute

Telecommunication

Engineeri

，

咳

，

Air

Force

Engineering University, Xi'an

Sha

αn

肌

7100

77，

China)

Abstract:

A real-valued extended propagator method algorithm based on virtual interpolated array named VIA-EPM real-

valued algorithm

was

proposed to solve the utilization of Virtual Interpolated Array

(VIA)

in the non-circular Direction Of

Arri

飞叫

(DOA) algorithm. The real

aηay

output

was

virtually transformed

utilizing transformation

matri

直

which

was

obtained

through the real array manifold and virtual array manifold.

e real part and

imaginarγpart

of the transformed array output

were obtained

, which could be reconstructed in series to extend dimensions according

the characteristic that the signal

sources are real-valued

, and then a Propagator Method

(PM)

DOA

estimation algorithm

was

obtained after splitting the

extended

口

output matrix.

e simulation results show that, if sensor position errors exist, the performance of the new

algorithm is similar to the calibrated

直

tended

propagator method real-valued algorithm

(EPM

real-valued algorithm)

using

VIA for the calibrated sensor position data

, and this algorithm also keeps the performance in array extension, high accuracy

and high resolution

, and the performance of the

new

algorithm is obviously better than the non-calibrated EPM real-valued

algorithm in the case of two-dimension sensor position errors. Analysis of the computational complexity of VIA-EPM real-

valued algorithm concludes that the new algorithm has the advantage of virtual interpolated array and non-circular

characteristic

, and its computational

∞

mplexity

is much lower than complex-valued algorithm.

Key

words:

array signal processing; Direction Of Arrival (DOA) estimation algorithm; extended propagator; real-valued

algorithm; Virtual Interpolated Array (VIA)

。

引言

实际应用中，信号经过下变频到基带后，依据其统计特性

的不同可以分为圆信号和非圆信号

[IJ

现代通信系统中大量

使用的调幅

(Amplitude

Modulation ,

AM)

、二相相移键控

(

BinarγPhase

Shift

Keyi

吨，

BPSK)

以及

进制幅移键控

(Mary Amplitude Shift

Keyi

吨，

MASK)

等信号都是非圆信号，

其最显著的特性是伪协方差矩阵(椭圆协方差矩阵)不为零。

非

国信号波达方向

(Direction

时

，

DOA)

估计算法正是

利用这一特性，虚拟地加倍阵元数，增加信息利用率，提高算

法的

DOA

估计性能

-5J

。

扩展传播算子方法

(Extended

Propagator Method ,

EPM)

[6J

是在传播算子方法(

Propagator Method ,

PM)

中加入

了信号的非圆特性，由于其充分利用了信号的非圆特性，使算

法的测向精度和分辨力均优于

。但是在实际信号测向时，

由于外界各种因素，阵元位置会存在误差，这种误差会影响

DOA

估计性能，通常解决这种误差的方式是采用阵元位置校

准。但是传统的离线校准对存储容量的需求较高，而内插阵

列变换

(Virtual

Interpolated Array ,

VIA)

可以利用已测的阵元

位置校准数据得出变换矩阵，将其存储到系统中，方便使用，

不需要重复计算，同样能够取得与传统阵元位置校准方法相

近的效果。现有的基于内插阵列变换的

DOA

估计算法通常

收稿日期

:2012-01-12;

修回日期

:2012-02-24

基金项目:陕西省电子信息系统综合集成重点实验室基金资助项目

(201102Y05)

;空军

工程大学研究生创新课题资助项目

(20110301)

;空军工程大学电讯工程学院科研创新基金资助项目

(DYCX1040)

。

作者简介:陈浩(1

987

，男，陕西西安人，硕士研究生，主要研究方向:空间谱估计;

贾伟(1

986

- )

，男，陕西西安人，博士研究生，主要研

究方向:卫星与移动通信、网络

性能仿真评估;

李思佳(1

987

- )

，男，陕西西安人，博士研究生，主要研究方向

:LDPC

编译码、干扰信号抑制。

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