加权子空间拟合（WSF）实现稀疏均匀圆阵DOA估计

资 源 简 介

加权子空间拟合（WSF）实现稀疏均匀圆阵DOA估计

详 情 说 明

加权子空间拟合（WSF）是一种高分辨率的DOA（波达方向）估计算法，特别适用于稀疏均匀圆阵（UCA）的场景。该方法通过优化一个子空间拟合问题来估计信号的到达方向，能够有效提高估计精度并降低计算复杂度。

稀疏均匀圆阵由多个天线单元均匀分布在圆周上构成，由于物理限制或成本考虑，其阵元数量较少，因此采用WSF方法能充分利用有限的数据信息提升性能。加权子空间拟合的核心思想是利用信号与噪声子空间的投影差异构造代价函数，并通过优化该函数求解DOA。

优化过程通常采用最陡下降法，这是一种迭代优化技术。该方法在每一步沿代价函数梯度方向更新参数，逐步逼近最优解。相较于牛顿法等二阶优化方法，最陡下降法计算量较小，适合实时系统。但需注意步长选择，以避免收敛过慢或震荡问题。

WSF结合稀疏均匀圆阵的优势在于能够抑制旁瓣干扰，提高角度分辨能力。其性能优于传统波束形成和MUSIC算法，尤其适合低信噪比或多径环境下的DOA估计任务。