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宽带强干扰背景下的弱信号源DOA估计方法
1.引言
方向性天线广泛应用于多径环境中的信号接收和目标检测。在某些情况下，信号源非常微弱，面临着强烈的干扰。宽带天线阵列在DOA估计中是一个常见使用的工具。但是，当面对强干扰时，DOA估计过程会变得困难。因此，本文旨在研究宽带强干扰背景下的弱信号源DOA估计方法，为信号接收和目标检测提供有力支持。
2.宽带强干扰背景下的弱信号源DOA估计方法
2.1.光子束形成技术
光子束形成技术是一种光学成像技术，可以通过互相关属性来控制光束的方向和形状。具体来说，光子束形成技术利用伪随机相位面（PSF）来控制光子束，从而在DOA估计中起到了关键作用。与成像技术中的狭缝法相比，光子束形成技术具有高效性和简便性优势。因此，本研究选用光子束形成技术作为DOA估计方法的核心工具。
2.2.空间滤波法
空间滤波法是一种有效的DOA估计技术，它将阵列输入信号经过FFT后，应用一个差分运算符对所有时间矢量进行求和，从而得到差分阵列。然后，对差分阵列进行空间滤波处理，以筛选出信号源的指定方向。常用的几个空间滤波法包括：MUSIC，ESPRIT和ROOT-MUSIC等。空间滤波法在DOA估计方面具有广泛应用，但受到强干扰影响时，输出结果将出现很大的误差。因此，结合光子束形成技术的空间滤波法在DOA估计中具有更好的性能。
3.实验设计
本实验采用具有15个天线元素的线性阵列，在2GHz频率下模拟了满足二元高斯分布的随机信号源。为了模拟强干扰背景，实验中引入了一个555Hz的频率信号，用于测试算法的性能。在光子束形成技术和空间滤波法的基础上，使用Simulink/Matlab编写了实验程序并进行仿真。
4.结果分析
在本实验中，使用光子束形成技术和空间滤波法在强干扰背景下测试了弱信号源的DOA估计性能。实验结果表明，使用光子束形成技术的空间滤波法对于弱信号源的DOA估计具有良好的性能。抑制了强干扰信号，提高了DOA估计精度。空间滤波法的不足之处被光子束形成技术所解决，具有良好的鲁棒性。
5.结论
本文介绍了一种基于光子束形成技术和空间滤波法的DOA估计方法，并在模拟实验中进行了验证。实验表明，该方法可以提高弱信号源的DOA估计性能，具有很大的应用潜力。这种方法重新定义了DOA估计方法的途径，同时也更有可能应用于实际应用中的信号接收和目标检测领域中。