Array signal processing _ the principle of spatial spectrum estimation of some o...

资 源 简 介

Array signal processing _ the principle of spatial spectrum estimation of some o...

详 情 说 明

阵列信号处理中的空间谱估计技术通过传感器阵列接收的信号来估计空间中信号的到达方向（DOA），是雷达、声纳和无线通信等领域的核心技术。其中MUSIC和ESPRIT作为代表性算法，通过不同的数学原理实现超分辨率测向。

MUSIC算法基于信号子空间与噪声子空间的正交性原理，通过构建空间谱函数，在谱峰对应的角度即为信号源方向。该算法利用协方差矩阵特征分解，将接收数据划分为信号子空间和噪声子空间，其核心优势在于能够突破物理孔径限制，实现超分辨率估计。

ESPRIT算法则利用旋转不变技术，通过阵列中两个完全相同的子阵列来构造位移不变性。该算法无需进行峰值搜索，直接通过广义特征值分解获取DOA估计，计算效率显著优于MUSIC算法。MP（Matrix Pencil）方法作为ESPRIT的改进版本，进一步提升了低信噪比环境下的稳定性。

这些算法在实际应用中需考虑阵列校准、相干信源处理等挑战，现代改进算法常结合稀疏重构理论或深度学习技术来应对复杂场景。空间谱估计技术的持续演进为5G大规模MIMO、电子侦察等应用提供了关键支撑。