专业综合课程设计报告空间谱估计算法一、设计任务实现空间谱估计算法，并考察算法性能。二、方案设计1）由均匀线阵形式，确定阵列的导向矢量；2）由阵列导向矢量，对接收信号进行建模仿真；3）根据多重信号分类算法实现空间谱估计；4）考察算法性能与信噪比，采样率，观测时间等参数的关系。三、设计原理3.1 空间谱估计数学模型空间谱估计就是利用空间阵列实现空间信号的参数估计的一项专门技术。整个空间谱估计系统应该由三部分组成： 空间信号入射、空间阵列接收及参数估计。相应地可分为三个空间， 即目标空间、 观察空间及估计空间， 也就是说空间谱估计系统由这三个空间组成，其框图见图1。图 1 空间谱估计的系统结构对于上述的系统结构，作以下几点说明。(1) 目标空间是一个由信号源的参数与复杂环境参数张成的空间。对于空间谱估计系统，就是利用特定的一些方法从这个复杂的目标空间中估计出信号的未知参数。(2) 观察空间是利用空间按一定方式排列的阵元，来接收目标空间的辐射信号。由于环境的复杂性，所以接收数据中包括信号特征( 方位、距离、极化等)和空间环境特征 ( 噪声、杂波、干扰等 ) 。另外由于空间阵元的影响，接收数据中同样也含有空间阵列的某些特征( 互耦、通道不一致、 频带不一致等 ) 。这里的观察空间是一个多维空间， 即系统的接收数据是由多个通道组成，而传统的时域处理方法通常只有一个通道。 特别需要指出的是： 通道与阵元并不是一一对应，通道是由空间的一个、 几个或所有阵元合成的 ( 可用加权或不加权 ) ，当然空间某个特定的阵元可包含在不同的通道内。(3) 估计空间是利用空间谱估计技术( 包括阵列信号处理中的一些技术，如阵列校正、空域滤波等技术) 从复杂的观察数据中提取信号的特征参数。从系统框图中可以清晰的看出， 估计空间相当于是对目标空间的一个重构过程，这个重构的精度由众多因素决定，如环境的复杂性、空间阵元间的互耦、通道不一致、频带不一致等。3.2 阵列信号处理首先，考虑N个远场的窄带信号入射到空间某阵列上，阵列天线由 M个阵元组成，这里假设阵元数等于通道数， 即各阵元接收到信号后经过各自的传输信道送到处理器，也就是说处理器接收来自M个通道的数据。))((0)()(ttjiietuts))()((0)()(ttjiietuts (3.2-1) 式中，)(tui是接受信号的幅度，)(t 是接收信号的相位，0 是接收信号的频率。在窄带远场信号源的假设下，有)()()()(tttutuii (3.2-2) 根...
