智能天线研究论文提纲

论文题目：智能天线中的DOA算法研究

摘要：智能天线也称作自适应天线阵列,其技术基础是高分辨阵列信号处理和自适应天线理论。智能天线中采用空分多址技术（SDMA）,利用信号在传播方向上的差别,可以将同频率同时隙的信号区分开来,极大地扩展了通信容量并充分的利用了频谱资源,在信息时代的今天,智能天线的使用越来越普遍。由于智能天线的指向性功能是建立在对信号到达方向（DOA）精确定位的基础上的,因此DOA估计是智能天线中的重要研究方向。空间谱估计是阵列信号处理中的一个重要研究方向,被广泛应用于雷达、通信、声呐、勘探等众多领域。当前空间谱估计理论和技术的研究取得了丰硕的成果,并形成了比较完善的理论体系,为智能天线的广泛应用打下了基础。本文首先介绍了智能天线和空间谱估计的基本理论,介绍了空间谱估计阵列信号模型以及现代高分辨率空间谱估计方法,主要介绍了MUSIC算法,并给出了MUSIC算法的仿真。然后对比分析了基于线阵的空间谱估计方法和基于圆阵的空间谱估计方法,分析了圆阵空间谱估计的优点,给出了均匀圆阵下的MUSIC算法仿真。最后介绍了权微扰方法获得阵列协方差矩阵,进而利用特征结构类算法估计来波方向的方法。通过计算机的仿真结果,验证了我们的算法能够在一定阵列误差条件下准确估计来波方向,具有稳健性。

关键词：智能天线;空间谱估计;DOA;均匀圆阵;权扰动

学科专业：环境科学

摘要

ABSTRACT

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 本文的结构及内容安排

第二章 空间谱估计理论

2.1 智能天线

2.2 空间谱估计

2.2.1 一般数学模型

2.2.2 阵元延迟时间

2.2.3 相干信源的数学模型

2.2.4 宽带信号源的数学模型及阵列输出数学模型

2.2.5 阵列误差模型

2.2.6 接收阵列的分辨力

2.2.7 信号处理时的空时等效性

2.3 空间谱估计的常见方法

2.3.1 波束形成法

2.3.2 Capon最小方差谱估计法

2.3.3 最大似然法

2.3.4 子空间法

2.4 本章小结

第三章 DOA中的信源估计方法

3.1 信源数估计

3.1.1 信息论法

3.1.2 盖氏圆方法

3.1.3 正则相关算法

3.2 相干信源的空间谱估计

3.2.1 空间平滑算法

3.2.2 前/后向空间平滑算法

3.3 算法仿真与分析

第四章 基于均匀圆阵的DOA算法研究

4.1 模式空间算法

4.2 模式空间平滑算法

4.3 算法仿真与分析

第五章 权扰动算法研究

5.1 权扰动算法

5.2 原理

5.3 仿真结果

5.3.1 权扰动算法对相干信源的分辨能力

5.3.2 UCA模型下权扰动算法的估计性能。

5.3.3 阵列误差条件下的权扰动算法性能。

第六章 全文总结

参考文献

致谢