基于空域分割的DS-MUSIC算法

摘 要：为解决MUSIC算法在DOA估计时空域搜索计算量大的问题，根据FFT输出序列点数有限的特点，分析了空间FFT测量值与实际值的关系；建立了空域分割的概念以及与测量值对应的模糊范围的概念；给出了可快速计算模糊范围的相邻值平均法；最终提出了基于空域分割的DS-MUSIC算法。该算法采用SSS-FFT算法进行空域分割并确定来波入射角的模糊范围，再使用MUSIC算法在限定的空域范围内搜索。该算法与经典MUSIC算法相比，有效减小了计算量，提高了抗噪声性能。理论分析与仿真实验证明了该算法的有效性。
关键词： 空域分割； 空间FFT； 模糊范围； DOA估计； 阵列信号处理

论研究和仿真实验均表明，在阵元数一定的情况下，该算法可得到比空间FFT算法更高的分辨率以及比MUSIC算法更快的速度。在信源数已知时，其估计性能要优于经典MUSIC算法。

2 空域分割理论
2.1 空间FFT测量值与实际值的关系
从式(5)与式(6)可得：空间FFT的结果只能显示L