یک روش نوین برآورد DOA باندپهن مبتنی بر رویکرد کاهش همبستگی برای سیگنالهای همدوس
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1015-ISAV2025 (R1)
نویسندگان
کارمند
چکیده
در این مقاله، یک روش جدید برای تخمین جهت ورود (DOA) سیگنالهای پهنباند همدوس ارائه شده است. در اینجا ابتدا سیگنال دریافتی در آرایه به چندین سیگنال باریکباند تجزیه میشود و ماتریس کوواریانس در هر بین فرکانسی محاسبه میگردد. سپس، بهمنظور کاهش همبستگی بین سیگنالها، از روش بازسازی ماتریس توپلیتز استفاده میشود. بر اساس این ماتریس، ماتریس فوکوسینگ محاسبه شده و اطلاعات سیگنال از بینهای فرکانسی باریک مختلف به فرکانس مرکزی منتقل میشود. در نهایت، تخمین DOA با حل یک تابع هزینه در قالب پردازش باریکباند انجام میگیرد. این روش نیازی به تخمین اولیه DOA ندارد و همچنین به فرآیندهای تکراری نیز احتیاج ندارد. نتایج شبیهسازی عملکرد برتر روش پیشنهادی را در مقایسه با سایر روشهای رایج، بهویژه در سناریوهای همدوس، نسبت سیگنال به نویز (SNR) پایین و منابع با فاصله مکانی کم، نشان میدهد. این روش پتانسیل بالایی برای کاربردهای عملی در سیستمهای راداری، سونار و ارتباطات بیسیم دارد.
کلیدواژه ها
Direction of arrival (DOA)؛ wideband coherent sources؛ Singular Value Decomposition (SVD)؛ WAVES؛ Signal Subspace Focusing (SSF)
Title
A Novel Wideband DOA Estimation Method via Decorrelation Approach for Coherent Signals
Authors
Abstract
In this paper, we proposed a new DOA estimation method for wideband coherent signals. First, the signal reaching on the array is broken down into some narrowband signals, and the covariance matrix is calculated at each frequency bin. Then, a Toeplitz matrix reconstruction approach is formed to reduce the correlation between the signals. Based on this matrix, the focusing matrix is calculated and the signal information is transmitted from different narrow-frequency bins to the central frequency. Finally, the DOA estimation is done by solving a cost function in the form of narrowband processing. This method does not require any initial DOA estimation and also does not need any repeating process. The simulation results show the superior performance of the proposed method compared to the other popular methods especially in the cases of coherent scenarios, low signal to noise ratio (SNR), and spatially-closed sources. This method has great potential for practical applications in radar, sonar, and wireless communication systems.
Keywords
DOA, SVD, SSF