在对称a稳定分布噪声的假设下，现有的基于共变和分数低阶矩的MUSIC(即ROC-MUSIC和FLOM-MUSIC)方法不能用于均匀圆阵信源相干情况下的波达方向(DOA)估计. 为了解决这一问题，基于模式空间变换算法以及空间平滑算法的思想，结合ROC-MUSIC算法和FLOM-MUSIC算法，实现在冲击噪声背景下均匀圆阵相干信源的DOA估计仿真实验验证了该方法的有效性
### 冲击噪声背景下均匀圆阵相干信源的DOA估计
#### 摘要与背景
本文讨论了在对称α稳定分布噪声环境中，如何有效地进行均匀圆阵相干信源的波达方向（Direction of Arrival, DOA）估计。在这样的噪声环境下，传统的基于共变系数（Robust Covariance, ROC）和分数低阶矩（Fractional Lower Order Moments, FLOM）的MUSIC算法无法有效应用。为此，提出了两种新的算法：基于共变系数的模式空间平滑算法（ROC-MODESPACE-SS）和基于分数低阶矩矩阵的模式空间平滑算法（FLOM-MODESPACE-SS）。这两种算法通过结合模式空间变换算法和空间平滑算法的思想来解决相干信源的DOA估计问题，并且在冲击噪声背景下实现了有效的估计。
#### 关键概念解释
1. **冲击噪声**：冲击噪声是指那些具有非高斯分布特性的噪声，通常在实际环境中更为常见，例如大气噪声、海杂波噪声和无线信道噪声等。这类噪声的特点是峰值较高，且可以用对称α稳定分布来建模。
2. **对称α稳定分布**：这是一种特殊的概率分布函数，其中α表示分布的特征指数。在α稳定分布中，只有当α=2时才对应于高斯分布，其他情况下，分布会表现出更重的尾部，即更高的峰值和更频繁的极端值。
3. **MUSIC算法**：Multiple Signal Classification（MUSIC）是一种经典的子空间估计方法，被广泛用于信号处理中进行DOA估计。它通过构造信号和噪声的子空间来区分它们，并利用这些子空间的信息来估计信号的方向。
4. **ROC-MUSIC**与**FLOM-MUSIC**：这是两种改进的MUSIC算法，旨在提高在非高斯噪声环境下的性能。ROC-MUSIC基于共变系数，而FLOM-MUSIC则基于分数低阶矩矩阵来构造信号子空间。
5. **模式空间变换算法**与**空间平滑算法**：这两种算法都是用来处理相干信源问题的技术。模式空间变换算法通过将阵元空间变换到相位模式空间来解决相干问题；空间平滑算法则通过虚拟阵列技术减少信源之间的相关性。
#### 方法介绍
- **ROC-MODESPACE-SS**：此算法首先采用空间平滑技术来减少相干信源的影响，然后通过模式空间变换将原始数据转换到相位模式空间，在这个空间里利用ROC-MUSIC算法来进行DOA估计。
- **FLOM-MODESPACE-SS**：与ROC-MODESPACE-SS类似，此算法也采用了空间平滑和模式空间变换技术，但最后使用的是FLOM-MUSIC算法来进行DOA估计。
#### 实验验证
为了验证提出的两种算法的有效性，文中进行了仿真实验。实验结果表明，相较于传统算法，新提出的ROC-MODESPACE-SS和FLOM-MODESPACE-SS算法在冲击噪声背景下能更准确地估计相干信源的DOA，尤其是在高相干度和低信噪比的情况下表现更加突出。
#### 结论
本文针对冲击噪声背景下的均匀圆阵相干信源DOA估计问题，提出了两种新的算法：ROC-MODESPACE-SS和FLOM-MODESPACE-SS。这两种算法通过结合空间平滑技术和模式空间变换技术，有效地解决了相干信源DOA估计的问题，并且在实验中展示了良好的性能。这对于在复杂噪声环境下提高阵列信号处理系统的性能具有重要意义。
2025-06-03 23:12:03
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三种相干信源DOA估计算法的性能分析，王曹莉，杨常伟，本文分析了前后向空间平滑算法，虚拟平移整个天线阵法，信号特征矢量法三种去相关预处理方法，从基本原理和仿真结果两个方面分析
2023-01-01 19:02:57
283KB
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【资源内容介绍】：
【1】构建多目标相干信源阵列信号模型（UCA阵列）；
【2】UCA转ULA算法；
【3】基于最大特征矢量的均匀圆阵解相干算法；
【4】MUSIC估计算法；
【适应对象】：
雷达专业、阵列信号处理专业学生；
【资源特点】：
编程规范，注释明细；
【使用建议】：
此资源为较基础的空域信号处理算法，建议结合算法的理论知识，了解代码实现的技巧和过程。
【购前指南】：
此资源参考文献：
[1]李帅,陈辉,张佳佳.基于特征矢量重构的均匀圆阵解相干算法[J].空军预警学院学报,2016,30(03):157-161+172.
可以先通过文献确认是否需要此资源。
【关于售后】：
如果对代码有不理解的地方，可以在CSDN平台私信我，有时间都会回复。
感谢支持！
2022-06-04 14:03:48
74KB
【资源内容介绍】：
【1】构建多目标相干信源阵列信号模型（一维ULA阵列）；
【2】经典MUSIC估计算法；
【3】MEVD+MUSIC估计算法；
【适应对象】：
雷达专业、阵列信号处理专业学生；
【资源特点】：
编程规范，注释明细；
【使用建议】：
此资源为较基础的空域信号处理算法，建议结合算法的理论知识，了解代码实现的技巧和过程。
【关于售后】：
如果对代码有不理解的地方，可以在CSDN平台私信我，有时间都会回复。
【购买前建议】：
此算法主要参考文献：
[1]张薇. 基于矩阵重构的相干信源波达方向估计算法研究[D].哈尔滨工业大学,2021.
的3.2小节；可提前了解算法本身，确认是否有此需求。
感谢支持！
2022-06-04 10:02:39
351KB
【资源内容介绍】：
【1】构建多目标非相干信源阵列信号模型（一维ULA阵列）；
【2】经典ESPRIT估计算法；
【适应对象】：
雷达专业、阵列信号处理专业学生；
【资源特点】：
编程规范，注释明细；
【使用建议】：
此资源为较基础的空域信号处理算法，建议结合算法的理论知识，了解代码实现的技巧和过程。
【关于售后】：
如果对代码有不理解的地方，可以在CSDN平台私信我，有时间都会回复。
感谢支持！
2022-06-04 09:03:39
67KB
本代码主要是基于相干信源的DOA估计，该方法主要有空间平滑技术，包括前向空间平滑技术，后向空间平滑技术，前后向空间平滑技术，同时采用Toeplitz矩阵算法，代码齐全，希望能够帮助到大家
2021-09-28 19:30:46
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