基于Bartlett算法和Capon算法的DOA估计.ppt

基于Bartlett算法和Capon算法的DOA估计

及二者性能比较
2背景知识智能天线实现的空分多址(SDMA)是继频分多址(FDMA)、时分多

址(TDMA)、码分多址(CDMA)后的又一种多址接入技术，已成为新一代

宽带无线移动通信的研究热点之一。

其中波达方向(DOA)估计方法是智能天线研究的一个重要内容，无

论是上行多用户信号的分离，还是下行选择性发射，对用户信号DOA的

估计，都成为智能天线实现指向性收发的必要前提。
什么是DOA？什么是DOA？Bartlett方法的原理窄带输入信号的Bartlett方法的结构示意图将上式作为空间谱函数，波达方向就对应着式中定义的空间谱的峰值。

这样，就可根据实际测得的阵列输出功率估计出波达方向。Bartlett方法得到的空间谱在SNR=50dB时，采用Bartlett法的8阵元得到的空间谱。

其中，一个信号从-20度入射到阵列，一个信号从30度入射到阵列。

从图中可以看出，通过搜索空间谱的峰值，即可确定信号波达方向为-20度和30度。当存在来自多个方向或多个信源的信号时，延迟－相加法要受到阵列波束宽

度和旁瓣高度的限制，由于当从多个方向到达的信号来空间距离较近时，会影响

正在观测的方向的平均功率，从而导致该方法的分辨率降低，甚至无法正确识别

出目标信号。从其空间谱可以看出，信号入射方向为18度，而实际的入射信号为两个信号，

一个从10度入射，另一个从20度入射。

显然，在多个入射信号空间距离较近时，Bartlett方法不能达到对信号DOA准确

估计的目的。通过增加天线阵元的数目，可以提高延迟－相加法的分辨率，但

这也意味着要相应地增加各阵元后的接收机的数量和校准数据的存储要

求，从而不可避免地导致硬件的庞大和费用的上升。Capon方法Capon方法原理上式中权向量的解为：Capon方法得到的空间谱在SNR=50dB时，采用Capon法的8阵元得到的空间谱。

其中，一个信号从-20度入射到阵列，一个信号从30度入射到阵列。

从图中可以看出，通过搜索空间谱的峰值，即可确定信号波达方向为-20度和30度。在SNR=50dB时，采用Capon法的8阵元，一个信号从-20度入射到阵

列，一个信号从30度入射到阵列。得到的空间谱。两种方法的性能比较两种方法的性能比较从仿真的结果可以看出：

通过搜索功率谱峰值，Bartlett和Capon这两种方法都能够估计出信号的方向。

但是当两个信号角度相近时，Bartlett算法没能精确地估计信号方向。

从以上结果可以看出Capon算法的分辨率要比Bartlett算法高。Thankyou！