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修正MUSIC算法对信号DOA的估计

作　者: 高星辉
导　师: 常鸿森；保宗悌
学　校: 华南师范大学
专　业: 光学
关键词: 智能天线 DOA MUSIC算法
分类号: TN828.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 691次
引　用: 11次
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内容摘要

空间谱估计的研究主题是在处理带宽内空间信号的到达方向(DOA，Direction of Arrival)。最经典的超分辨空间谱估计方法是Schmidt博士在1979年提出的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法，在模型准确的前提下，该算法能精确地估计出空间互不相关信号的到达方向(DOA)。然而，对于相关信号(特别是相干信号)以及相隔比较近的小信噪比信号，MUSIC算法却分辨不了它们的DOA。本文提出的是一种修正过的MUSIC算法，该算法能有效的估计出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号的DOA。文章先介绍了移动通信信道的特性，论述了移动通信中影响其容量和通信质量的多径衰落和干扰，然后综述了智能天线的结构和实现原理及其对移动通信的作用，最后引入并介绍了MUSIC算法以及本文提出的修正MUSIC算法，并对它们对信号DOA估计的仿真结果进行了比较。结果表明，修正MUSIC算法不仅能估计出空间相互独立信号源的DOA，还能有效的分辨出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号的DOA。本论文的具体内容安排如下：一先介绍移动信道的特性，移动通信中的多径衰落和移动通信中的干扰，以及它们对移动通信的影响，从而说明引入智能天线的必要性。二介绍智能天线的结构及其工作原理，然后论述它在移动通信中的作用，并说明DOA估计在智能天线以及移动通信中的作用，从而引出MUSIC算法。三介绍MUSIC算法，并进行计算机仿真来说明它是如何来实现对互不相关信号的DOA进行估计的。然后用仿真结果表明MUSIC算法不能估计相关信号DOA以及相隔比较近的小信噪比信号DOA。四介绍修正MUSIC算法，先从公式进行推导，然后再进行计算机仿真，并与MUSIC算法的仿真结果相比较，从而说明修正MUSIC算法不仅能估计出空间互不相关信号的DOA，还能有效估计出相干信号以及相隔比较近的小信噪比信号DOA。

全文目录

引言  6-8
第一章移动信道  8-13
  1．1 移动信道的特性  8-9
  1．2 多径衰落  9-10
  1．3 多径衰落对数字传播的影响  10-11
  1．4 移动通信中的干扰  11-13
第二章智能天线  13-18
  2．1 智能天线的起源发展和分类  13-14
  2．2 智能天线的结构和基本原理  14-16
  2．3 智能天线在移动通信中的应用  16-18
第三章 MUSIC算法对信号DOA的应用  18-28
  3．1 空间谱估计的发展和信号DOA估计方法的分类  18-19
  3．2 MUSIC算法  19-28
    3．2．1 MUSIC算法的提出  19-20
    3．2．2 MUSIC算法的基本原理  20-22
    3．2．3 MUSIC算法的实现  22-28
第四章修正MUSIC算法对信号DOA的估计  28-51
  4．1 修正MUSIC算法的理论推导  28-30
  4．2 计算机仿真结果  30-44
  4．3 修正MUSIC算法的性能分析  44-49
  4．4 结论  49-50
  4．5 远景与展望  50-51
参考文献  51-53
致谢  53

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