Spatial Spectral Estimation of Classical MUSIC Algorithm Performance Analysis

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Hu Rongfei, Lin Zihao,yang Juan

(State Radio Monitoring Center Urumqi Monitoring Station, Urumqi, 830001)

Abstract: This paper briefly introduces the basic principle of space spectrum direction finding technology and the MUSIC algorithm, then analyzed the effects on the performance of MUSIC algorithm under different array number, beat number, array spacing and SNR. These analyses are of guiding significance to the design of actual antenna arrays and the optimization process of data.

Keywords: spatial spectrum estimate; MUSIC algorithm; performance analysis; optimizing process

1 引言

空间谱估计技术是在近30年发展起来的一门

新兴的空域信号处理技术,它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一种新技术,属于阵列信号处理的一个重要分支。阵列信号处理技术,是将多个传感器设置在空间的不同位置组成传感器阵列,并利用这一阵列对空间信号场进行多点并行采样和处理,目的是提取阵列所接收的信号及其特征信息,同时抑制干扰和噪声或不感兴趣的

信息[1]。空间谱估计技术自20世纪60年代发展起来

后,其主要的内容是研究提高处理带宽内空间信源角度估计精度、角度分辨力和提高运算速度的各种算法。基于阵列接收信号处理的空间谱估计技术具有高精度、高分辨力、可同时对多目标同频信号进行分离测向等优势,在雷达、通信、勘探、射电天文和

生物医学工程等方面有着广泛的应用[2]。

2 空间谱估计测向技术及MUSIC算法简介

2.1 空间谱估计测向技术

传统常用的短波测向体系主要包括幅度法和相位法,空间谱估计测向属于现代信号处理方法,它是多阵元天线结合现代信号处理技术的一种新型测向技术。频域谱估计是对信号在频域上的能量分布的估计,而测向则可以看成是频域谱对空间各个方向上信号能量分布的估计。这样,空间角度与频域点的相对应就产生了空间谱的概念[3]。经过长期的发

展,频域谱估计理论已日趋完善,一些成熟的频域谱估计技术已经被引用到空域,形成了空间谱估计理论。

2.2 MUSIC算法简介

多重信号分类(Music)算法是schmidt等人在1979年提出的,这一算法的提出开创了空间谱估 作者简介:胡荣飞,男,1989年生,研究生,国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站助理工程师。林自豪,男,1986年生,国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站工程师,主要从事短波监测、超短波监测等工作。

杨 娟,女,1987年生,国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站工程师,主要从事卫星监测、短波、超短波监测等工作。

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