均匀圆阵模式空间下用music法和平滑的music估计DOA

资 源 简 介

均匀圆阵模式空间下用music法和平滑的music估计DOA

详 情 说 明

在阵列信号处理中，均匀圆阵（Uniform Circular Array, UCA）因其全向性优势被广泛应用于波达方向（Direction of Arrival, DOA）估计。MUSIC（Multiple Signal Classification）算法及其改进方法（如平滑MUSIC）通过模式空间转换可有效解决UCA的特殊几何结构问题。

核心思路 模式空间转换：由于UCA的阵元排布非线阵，需通过相位模激励将接收数据转换到模式空间，使其具备类似虚拟线阵的特性，从而适配传统MUSIC算法的子空间分解要求。 MUSIC算法应用：转换后的协方差矩阵经特征分解得到噪声子空间，通过谱峰搜索构造空间谱，其峰值对应信号来向。 平滑MUSIC改进：针对相干信号场景，对子阵列进行平滑处理以恢复协方差矩阵秩，提升算法鲁棒性。

技术要点 模式空间转换需计算贝塞尔函数展开系数，其阶数由圆阵半径和波长决定。 平滑MUSIC通过分块平均协方差矩阵抑制相干信号影响，但会损失部分阵列孔径。 DOA估计精度受阵元数、信噪比及模式空间阶数截断误差共同影响。

此方法兼顾UCA的全向探测能力与MUSIC算法的高分辨率优势，适用于声呐、雷达等需要对多目标进行方位估计的场景。