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利用电磁波信号来获取目标或信源相对天线阵列的角度信息的方式#xff0c;也称测向、波达方向估计#xff08;DOA#xff09;。主要应用于雷达、通信、电子对抗和侦察等领域。
发展
常规波束形成#xff08;CBF#xff09;。本质是时域傅里叶变换在空域直接…空间谱估计
利用电磁波信号来获取目标或信源相对天线阵列的角度信息的方式也称测向、波达方向估计DOA。主要应用于雷达、通信、电子对抗和侦察等领域。
发展
常规波束形成CBF。本质是时域傅里叶变换在空域直接应用分辨力受限于瑞利限Capon自适应波束形成1969年。本质将维纳Wiener滤波思想应用于空域处理但未利用噪声统计特性对分辨力提升有限信号子空间类方法多重信号分类MUSIC法1986年和旋转不变子空间ESPRIT法1989年最大似然估计法1990年压缩感知或稀疏恢复DOA方法2006年~2015年
常规波束形成法Conventional BeamformingCBF 物理含义
1、对回拨数据做空域傅里叶变换得到数据在各方向功率值
2、在各个角度做相参积累。
缺点受限于瑞利限当来向角接近时无法分辨
Capon算法 或 最小方差无失真响应MVDR
自适应信号处理器
根据阵列输入信号及输出信号自适应形成权矢量不同权矢量可将形成的波束指向不同方向对期望信号得到最大输出功率的方向即信号入射方向。 波束形成的最优权
保证某确定方向 θ d \theta_d θd 信号能正确接收而其它入射方向信号被干扰或被完全抑制 实际应用中不知道目标来向 θ d \theta_d θd 只能通过扫描得到谱曲线 仿真对比
%%% 公共仿真条件dlambda/2,两目标来向角分别为10°和20°估计R快拍数500阵元数为16
%%% 变化参数SNR为5dB、10dB、15dB、20dB四种情况
%% 参数设置
source_number2; %信元数2
sensor_number16; %阵元数16个
Signal_length500; %信号长度
snapshot_numberSignal_length;%估计R快拍数500
w[pi/4 pi/6].; %信号频率
lambda((2*pi*3e8)/w(1)(2*pi*3e8)/w(2))/2;%信号波长
d0.5*lambda; %阵元间距
source_doa[10 20]; %两个信号的入射角度即目标来向角10°和20°
snr[5,10,15,20]; %信噪比SNR为5dB、10dB、15dB、20dB四种情况%%% 公共仿真条件dlambda/2,两目标来向角分别为10°和20°,SNR10dB阵元数为16
%%% 变化参数估计R快拍数为20、50、100、500四种情况
Signal_length[20,50,100,500];%信号长度
snapshot_numberSignal_length;%估计R快拍数%%% 公共仿真条件dlambda/2,两目标来向角分别为10°和20°,SNR20dB,估计R快拍数100
%%% 变化参数阵元数分别为8、16、24、32四种情况
sensor_number[8,16,24,32]; %变化参数阵元数 仿真8、16、24、32四种情况
