单次快拍实现DOA的估计

资 源 简 介

单次快拍实现DOA的估计

详 情 说 明

单次快拍实现DOA（波达方向）估计在许多实际应用中具有重要意义，尤其在雷达、声纳和无线通信系统中，由于信号环境的快速变化或硬件限制，往往只能获取单次快拍数据。传统的DOA估计方法如MUSIC和ESPRIT通常依赖多次快拍数据以构建协方差矩阵，而面对单次快拍情况时，这些方法可能失效或性能下降。

该文章提出的改进方法，包括Modified UCA-ESPRIT和Modified UCA-ROOT-MUSIC，旨在解决单次快拍条件下相干信号的DOA估计问题。这两种方法基于均匀圆阵（UCA）结构，并利用特殊的数学变换和模式匹配技术，仅需单次快拍即可提取信号的空间角度信息。

Modified UCA-ESPRIT通过引入相位模式激励和旋转不变性原理，避免了传统ESPRIT方法对多次快拍的需求，提高了计算效率。而Modified UCA-ROOT-MUSIC则结合了根MUSIC的思想，在单次快拍下通过多项式求根的方式提取DOA，避免了谱峰搜索的高计算复杂度。

这些改进方法的关键在于利用阵列的特殊几何结构以及对信号模型的优化，使得单次快拍数据也能有效提取空间信息。配套代码实现了这些算法的计算流程，包括数据预处理、模式变换、特征分解或多项式求根等步骤，帮助研究人员在实际系统中快速验证算法性能。

通过这种方法，即使在单次快拍和相干信号干扰的挑战性环境下，DOA估计仍能保持较高的分辨率和稳定性，为实时信号处理提供了可行的解决方案。