改进MUSIC算法的二维DOA估计+代码(2)
参考文献 23
附录A 25
附录B 27
附录C 30
1 绪论
1.1 研究背景及意义
在信号与信息处理领域，对于有关信息的获取、处理和传输是该领域的三大研究方向。阵列信号处理则是信号处理的重要分支，这种信号处理系统的基本思想是利用按照一定规律分布的多传感器获取空间中研究者感兴趣信号的相关信息，这些信息可能是信号本身所承载的内容，或者也可以是信号源的位置或方向。阵列信号处理系统与单个传感器系统相比，由于阵列型多传感器组的波束控制更加灵活，干扰抑制能力更强，空间分辨能力更高，因此，几十年来对于阵列信号处理方面的研究一直是学界的热点问题。阵列信号处理有两个研究方向，它们分别是空间谱估计和自适应阵列处理。事实上，后者的技术的产生和发展要早于前者，并且自适应阵列处理已经被广泛地应用在各个领域。对比来看，尽管空间谱估计在最近一段时间内得到了广泛地研究，也取得了长足的进步，但是相对而言实际应用系统却没有达到与之对应的水平，可以说尽管对于空间谱估计的研究文献很多，范围很广，但是该课题仍然处于方兴未艾的阶段，研究前景大为广阔，甚至已经成为阵列信号处理这一学科的主要发展方向。空间谱估计实际上是探测空间信号的能量分布，如果已知空间信号的空间谱，也就得到了信号的波达方向（DOA）。
波达方向（Direction of Arrival , DOA）估计是阵列信号处理的一个重要组成部分，DOA的算法研究属于阵列信号处理问题的关键部分，其着力解决从背景噪声中提取信号源方位信息的问题，根据下文的详细介绍，这一领域的研究经历了漫长的发展过程。波达方向估计算法在军事领域和民事领域都有非常重要并且广泛的应用，在诸如雷达无源定位系统、声呐阵列测向系统以及移动通信实际系统中具有很重要的作用[1-2]。例如，军事领域各种高性能雷达的出现就是各种DOA估计理论的最新应用，同时，军事上越来越严苛的要求也是DOA估计理论进步的重要原动力之一。并且，随着经济社会的不断发展，二文DOA估计也被应用在越来越多的民用领域，这也促使研究者们不断提出各种经过优化的二文DOA估计方法[3-10]。总之，DOA估计已经深入到各个领域，体现在人们生活中的各个方面。
1.2 DOA估计发展概述
1.3 论文的主要工作及内容安排
本文首先对DOA估计的背景和发展做了简要介绍，其中重点对MUSIC算法的产生和发展进行了介绍。鉴于一文DOA估计相对简单，各种技术上的实现均比较简单并且成熟稳定，本文主要选择二文DOA估计算法作为研究工作的重点。本文首先介绍了二文DOA估计的经典MUSIC算法，由于经典MUSIC算法存在运算量相对较大的显著缺点，所以文章接下来介绍旨在降低运算量的RD-MUSIC优化算法，并利用Matlab软件仿真以验证其性能。最后由于在某些特定情况下，RD-MUSIC优化算法存在算法上的缺陷，文章再次介绍对RD-MUSIC优化算法的优化过程，主要是将信源数估计方法与RD-MUSIC优化算法相结合，弥补优化算法和经典算法在实际应用中的不足。
本论文的内容安排如下：
第一章绪论，简要介绍选题背景与DOA估计技术以及其中特定的MUSIC算法的发展过程，介绍本毕业设计论文的整体框架，确定本文主要研究内容。
第二章介绍二文DOA估计的相关基础知识，建立阵列模型与信号模型。简要介绍Matlab软件在本文中的应用。
第三章介绍二文DOA估计的经典MUSIC算法，介绍其基本原理，简单叙述编程思想和关键步骤，给出仿真结果并进行分析。