基于硬件系统实现改进MUSIC算法的方法的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:accpaccp1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超分辨阵列测向技术是在波束形成技术和时域谱估计技术的基础上发展起来的新技术,其主要目标是研究提高测向性能和运算速度的各种算法。经过40余年的研究已发展出多种波达方向(Direction of-Arrival,DOA)估计的超分辨算法。阵列测向大多应用在移动通信中的空分多址及复杂密集信号环境中的电子侦察和对抗等领域。空间谱估计的算法大致分两大类:一是基于极大似然估计和最大后验概率估计统计理论的算法,包括极大似然估计法(ML)、最大熵法等;另一类是基于对协方差矩阵进行子空间分解或投影的算法,典型的有MUSIC、ESPRIT、子空间拟合、多维MUSIC等。其中,MUSIC法是一种经典的空间谱估计主流算法,具有超强的分辨性能,但它无法实现对相干信号进行测向分辨。论文的重点工作放在对MUSIC算法的改进,以及在DSP与FPGA相结合的硬件系统上实现改进MUSIC算法上。从基本MUSIC算法入手,分析影响MUSIC算法性能的因素及校正方法。由于MUSIC算法在对相干信源进行估计时性能严重下降甚至失效,文中详细介绍空间平滑法、修正MUSIC算法和空间滤波法三种解相干方法,这三种方法各有其自身的优缺点。利用MATLAB仿真实验验证各种改进的MUSIC算法的测向分辨能力。本文所涉及的测向系统是以浮点DSP处理芯片TMS320C6713和FPGA处理芯片EPF10K10TC144-4为核心的测向处理平台。针对前后向空间平滑MUSIC算法的各个步骤,提出了DSP与FPGA的软仿真环境下测向方案,并且与硬件平台结合,实现了在信号源非相干情况下测向。通过PCI-6112数据采集卡将计算机模拟仿真的信号传输给DSP,数据在DSP中进行主要运算,在FPGA中并行搜索得出来波信号的DOA。DOA数据通过RS-232串口传输给PC机,并在MATLAB软件环境下显示出来。各种算法的原理、实现步聚及程序流图都在文中进行了描述。
其他文献
宽带语音(50~7000Hz)的主观质量相比于窄带语音(300~3400Hz)明显有所改善,不仅提高了语音的可懂度和自然度,增强了通话的临场感,而且更加容易识别说话人。正是由于这些优势,宽带语
多天线技术是未来宽带无线通信系统中的关键技术之一,而集中式天线系统(CAS,Central Antenna System)和分布式天线系统(DAS,Distributed Antenna System)是移动通信系统中多
作为一种新兴的无线通信技术,近年来超宽带(UWB)系统受到了业界的广泛关注。超宽带通信系统利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,非常适合作为城区及室内密集多径环境
随着无线通线技术的迅猛发展,现有的频谱资源已无法满足日益增长的无线通信业务需求,认知无线电技术可以较好解决固定频谱分配与提高频谱利用率之间的矛盾。频谱感知技术是认
针对目前传统的基于咪表的路边泊车服务中存在成本较高、维护较困难、管理手段落后等诸多问题,本文提出一种基于视频图像、GPRS网络、DSP技术的全新路边泊车管理及监控系统的
脑电信号是大脑皮层或者头皮表面记录到的大脑皮层神经元群突触后电位总和。它包含大量的生理信息和病理信息,是一种非常典型的生物电信号。为了探索人体大脑奥秘,在大脑和外
波形产生技术一直是雷达领域的重要研究内容,而以数字方式获得脉冲压缩信号已成为现代雷达普遍采用的波形合成方法。数字方法生成的波形具有严格的相干性、可重复性、高度的
随着经济全球化和Internet技术的不断发展,企业间的交流与合作变得更加频繁、紧密,供应链这种经营模式被越来越多的企业所接受。这就需要企业突破自身限制,将本企业中的信息共享
随着CT、超声、核磁共振、数字减影等多种先进影像技术的发展,医学图像处理的研究受到了更多专家的关注,而其中的医学图像分割是热点问题之一,同时也是经典难题。医学图像分割就
低轨道卫星移动通信系统是实现全球个人通信的重要组成部分。和同步卫星相比较,有传输时延小,传输损耗低等优点,有较高的应用价值。 低轨道卫星的轨道高度低,运行周期短,其移动