空間譜估計

利用電磁波信號來獲取目標(biāo)或信源相對天線陣列的角度信息的方式，也稱測向、波達方向估計（DOA）。主要應(yīng)用于雷達、通信、電子對抗和偵察等領(lǐng)域。

發(fā)展

• 常規(guī)波束形成（CBF）。本質(zhì)是時域傅里葉變換在空域直接應(yīng)用，分辨力受限于瑞利限；
• Capon自適應(yīng)波束形成（1969年）。本質(zhì)將維納（Wiener）濾波思想應(yīng)用于空域處理；但未利用噪聲統(tǒng)計特性，對分辨力提升有限；
• 信號子空間類方法：多重信號分類（MUSIC）法（1986年）和旋轉(zhuǎn)不變子空間（ESPRIT）法（1989年）；
• 最大似然估計法（1990年）；
• 壓縮感知或稀疏恢復(fù)DOA方法（2006年~2015年）；

常規(guī)波束形成法（Conventional Beamforming，CBF）

物理含義：

1、對回撥數(shù)據(jù)做空域傅里葉變換，得到數(shù)據(jù)在各方向功率值；

2、在各個角度做相參積累。

缺點：受限于瑞利限，當(dāng)來向角接近時，無法分辨

Capon算法 或 最小方差無失真響應(yīng)（MVDR）

自適應(yīng)信號處理器

根據(jù)陣列輸入信號及輸出信號自適應(yīng)形成權(quán)矢量，不同權(quán)矢量可將形成的波束指向不同方向，對期望信號得到最大輸出功率的方向即信號入射方向。

波束形成的最優(yōu)權(quán)：

保證某確定方向 ${\theta }_d$ 信號能正確接收，而其它入射方向信號被干擾或被完全抑制

實際應(yīng)用中，不知道目標(biāo)來向${\theta }_d$ ，只能通過掃描得到譜曲線文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-772990.html

仿真對比

%%% 公共仿真條件：d=lambda/2,兩目標(biāo)來向角分別為10°和20°，估計R快拍數(shù)=500，陣元數(shù)為16
%%% 變化參數(shù)：SNR為5dB、10dB、15dB、20dB四種情況
%% 參數(shù)設(shè)置
source_number=2;              %信元數(shù)=2
sensor_number=16;             %陣元數(shù)16個
Signal_length=500;            %信號長度
snapshot_number=Signal_length;%估計R快拍數(shù)=500
w=[pi/4 pi/6].';              %信號頻率
lambda=((2*pi*3e8)/w(1)+(2*pi*3e8)/w(2))/2;%信號波長  
d=0.5*lambda;                 %陣元間距
source_doa=[10 20];           %兩個信號的入射角度即目標(biāo)來向角：10°和20°
snr=[5,10,15,20];             %信噪比SNR為5dB、10dB、15dB、20dB四種情況

%%% 公共仿真條件：d=lambda/2,兩目標(biāo)來向角分別為10°和20°,SNR=10dB，陣元數(shù)為16
%%% 變化參數(shù)：估計R快拍數(shù)為：20、50、100、500四種情況
Signal_length=[20,50,100,500];%信號長度
snapshot_number=Signal_length;%估計R快拍數(shù)

%%% 公共仿真條件：d=lambda/2,兩目標(biāo)來向角分別為10°和20°,SNR=20dB,估計R快拍數(shù)=100
%%% 變化參數(shù)：陣元數(shù)分別為8、16、24、32四種情況
sensor_number=[8,16,24,32];     %變化參數(shù)：陣元數(shù)  仿真8、16、24、32四種情況

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