寬帶信號DOA估計是陣列信號處理的一個重要分支，在目標跟蹤、智能天線系統(tǒng)等方面有重要的應用。目前寬帶信號DOA估計算法主要有兩大類：一類是非相干信號子空間法(ISM)[1]，這類算法計算量大，分辨率低，且不能分辨相干信號源；另一類是相干信號子空間法(CSM)[2]，這類算法分辨率高且能分辨相干信號源，但需要根據(jù)已知的預估計角度求解聚焦矩陣。

    近幾年提出的通過稀疏信號表示[3-4]進行DOA估計的算法(FOCUSS[5],l1-SVD[6]等)不必求信號的自相關(guān)矩陣并對其進行特征值分解,也不必預先估計信號源個數(shù)，且不需要對相關(guān)信號進行解相關(guān)預處理。本文基于MMSE準則提出寬帶信號DOA估計自回歸迭代算法,通過恢復信號的稀疏表示實現(xiàn)超分辨率寬帶信號DOA估計。
1 信號模型
    寬帶信號的標準處理方法是將接收信號通過窄帶濾波器組得到不同頻率點的窄帶信號[3-5]，再對其進行后續(xù)處理。設有N個陣元的均勻直線陣列，相鄰陣元間距是入射信號最高頻率的半波長，遠場寬帶信號從K (K≤N)個方向θ=[θ1,…,θK]到達陣列，通過D個中心頻率在寬帶信號頻率范圍內(nèi)的窄帶濾波器，得到D個不同頻率點的窄帶信號，頻率點fd(1≤d≤D)處陣列單次快拍接收信號的表達式為:

間隔的增加，DOA個數(shù)估計在DOA間隔大于4°后收斂于真實值，DOA估計偏差在DOA間隔超過10°后為零。
    本文基于MMSE準則提出一種寬帶信號DOA估計算法，采用自回歸迭代方法恢復信號的稀疏表示，估計出波達方向的信號幅度，由此同時得到信號源個數(shù)和波達方向估計，省去了對信號自相關(guān)矩陣的特征值分解和對相干信號的去相關(guān)預處理，具有超分辨率能力。仿真驗證了新算法的有效性，對實際工程中寬帶信號DOA估計的算法設計提供了有益的參考。
參考文獻
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