空间谱专题00：综述

做者：桂。

时间：2017-08-21  06:45:55

连接：http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/7402353.html 

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前言

打算梳理一下空间谱的算法，开设一个专题。

按照目前的考虑，主要着要点包括：

　　A-信号模型

即信号的基本模型，由于最基本的信号从波动方程而来，进一步才有近场以及远场近似。在窄带中常常假设包络基本不变，这些假设合理之处都要从信号的基本模型出发来理解。

　　B-空间谱的意义

空间谱创建在传统的Beam-forming(波束造成)的基础上，打算简要回顾Beamforming技术以及各种加窗特性。正是传统瑞利限使得空间谱具备了所谓：超分辨  的意义。

　　C-空间谱算法与环境

在真实的应用环境中，空间谱须要考虑到现实状况，目前想到的要点包括（不限于）：

• 快拍数snap points
• 信噪比 SNR
• 噪声特性（与信号独立（ρ=0）、相关（0<ρ<1）、相干（ρ=1））
• 信号类型（独立、相干、以及非同时到达（也就是部分接收单元空采））
• 运算速度的要求（若是对实时性要求较高，则运算量过大的算法直接应用便不合适）

　　D-空间谱的布阵

• 对测向维度的要求：例如：若是测向是二维，则直接的线阵便不合适，圆阵、L阵则均可以列入考虑；
• 间距的要求：当间距超过半波长，存在相位模糊问题（干涉仪叫：相位模糊，Beamforming对应的就是栅瓣，空间谱专业术语还没求证），而每一个接收单元面积（Ae）受增益（G）的约束，λ为对应波长:

　　　若是增益要求很高，接收单元面积较大，则布阵的时候相邻单元间距不能小于二分之一波长，便须要考虑解模糊的问题。

• 信号个数的要求：一般解的都是超定方程（未知数M——信号源，方程个数N——接收单元，要求N>M），考虑的信号个数决定了接收单元的最小数量（每一个子阵的最小个数）；
• 相干状况：若是考虑相干状况，并采用平滑处理的方式（平滑方式并不惟一），则子阵的数目须要超过相干数目的最大状况，这就决定了子阵的个数；
• 宽带信号：宽带信号不便于直接处理，若是信道化为子带、或者利用聚焦变换为同一频带，按窄带方式处理。但窄带也有必定的带宽（却只能按某一频率处理），对于测向精度的要求则限定了窄带的最大宽度

A、B主要是该系列的开篇介绍，算法的梳理主要围绕C、D两点。

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 布阵：

空间谱专题01：信号模型

空间谱专题02：波束造成（Beamforming） 

空间谱专题03：时空特性与采样定理

空间谱专题04：相干信号的处理方式（含空间平滑算法及改进算法）

 空间谱专题05：镜像对称与布阵

空间谱专题06：宽带信号处理思路

空间谱专题08：相位模糊

空间谱专题11：子阵平滑与秩亏缺

空间谱专题16：间距选取分析

仿真建模： 

空间谱专题07：干涉仪仿真思路

空间谱专题09：阵列信号建模方法

算法：

 空间谱专题10：MUSIC算法（含一维测向-俯仰偏差计算。）

空间谱专题12：二维测向的基本方法

空间谱专题13：联合解算DOA

空间谱专题16：信号个数估计

硬件实现：

空间谱专题14：实际应用中的各类工程问题

动态【决定架构定/浮点、以及AD给定有效位数（动态）情形下，是否符合要求】、天线一致性、微波一致性，创建理论模型及硬件验证架构。

经常使用术语：

• 配对（主要是两个1维，求解2维DOA）：pair matching
• DOA:direction of arrival