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基于哈达玛积扩展子空间的到达时间和波达方向联合估计

巴斌 刘国春 李韬 林禹丞 王瑜

基于哈达玛积扩展子空间的到达时间和波达方向联合估计

巴斌, 刘国春, 李韬, 林禹丞, 王瑜
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  • 在窄带阵列天线正交频分复用系统的到达时间和波达方向联合估计中, 针对阵元数目较少时波达方向估计精度不高, 特别是多径数目大于阵元数目导致的波达方向无法估计问题, 提出一种基于哈达玛积扩展子空间的到达时间和波达方向联合估计算法. 该算法首先利用各阵元上的频域信道估计构成扩展信道频域响应矢量, 然后计算扩展信道频域响应矢量自相关矩阵, 并进行特征值分解得到哈达玛积扩展噪声子空间, 最后构造伪谱函数并进行二维谱峰搜索, 从而实现到达时间和波达方向的联合估计. 仿真结果表明, 与现有算法相比, 在复杂度没有大幅提高的前提下, 该算法的估计结果均方根误差更加接近克拉美罗界, 且到达时间和波达方向估计能够自动配对, 在多径数目大于阵元数目时依然适用.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号: 2012AA01A502, 2012AA01A505)资助的课题.
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    Cai H, Deng H C, Wang Y F, Cai H Z, Liu Y T 2006 Physics 350 (in Chinese) [蔡慧, 邓红超, 王永丰, 蔡惠智, 刘云涛 2006 物理 350]

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    Oh D, Kim S, Yoon S H, Chong J W 2013 IEEE Trans Wirel Commun 12 3130

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    Ding R, Qian Z H, Wang X 2014 Journal of Electronics & Information Technology 32 313 (in Chinese) [丁锐, 钱志鸿, 王雪 2014 电子与信息学报 32 313]

    [13]

    Cao F C, Li M 2010 IEEE Int. Conf. Wireless Communications Networking and Mobile Computing (Chengdu: IEEE) p1

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    Li X, Pahlavan K 2004 IEEE Trans. Wirel Commun 3 224

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    Schmidt R O 1986 IEEE Trans. on Antennas and Propagat. 34 276

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    Vanderveen M C, Van der Veen A J, Paulraj A 1998 IEEE Trans Signal Process 46 682

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    Stoica P, Arye N 1989 IEEE Trans Acoust, Speech Signal Process 37 720

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    Wang Y L, Ma S L, Liang G L, Fan Z 2014 Acta Phys. Sin. 63 044302 (in Chinese) [王逸林, 马世龙, 梁国龙, 范展 2014 物理学报 63 044302]

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-07
  • 修回日期:  2014-11-02
  • 刊出日期:  2015-04-05

基于哈达玛积扩展子空间的到达时间和波达方向联合估计

  • 1. 解放军信息工程大学, 郑州 450001;
  • 2. 中国人民解放军61539部队, 北京 100091
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号: 2012AA01A502, 2012AA01A505)资助的课题.

摘要: 在窄带阵列天线正交频分复用系统的到达时间和波达方向联合估计中, 针对阵元数目较少时波达方向估计精度不高, 特别是多径数目大于阵元数目导致的波达方向无法估计问题, 提出一种基于哈达玛积扩展子空间的到达时间和波达方向联合估计算法. 该算法首先利用各阵元上的频域信道估计构成扩展信道频域响应矢量, 然后计算扩展信道频域响应矢量自相关矩阵, 并进行特征值分解得到哈达玛积扩展噪声子空间, 最后构造伪谱函数并进行二维谱峰搜索, 从而实现到达时间和波达方向的联合估计. 仿真结果表明, 与现有算法相比, 在复杂度没有大幅提高的前提下, 该算法的估计结果均方根误差更加接近克拉美罗界, 且到达时间和波达方向估计能够自动配对, 在多径数目大于阵元数目时依然适用.

English Abstract

参考文献 (17)

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