空时 MUSIC：宽带传感器阵列的一致信号子空间估计
应用统计
2018-03-02 v2 系统与控制
摘要
利用传感器阵列进行宽带波达方向（DOA）估计是声纳、雷达、声学、生物医学与多媒体应用中的一项基本任务。许多最先进的宽带 DOA 估计器通过近似最大似然、加权子空间拟合或聚焦技术对分频箱阵列输出进行相干处理。本文表明，由滤波器组方法得到的分箱信号并不服从有限秩窄带阵列模型，因为频谱泄漏以及箱内阵列响应随频率的变化会产生依赖于源过程特定实现的伪源。因此，基于分箱的现有 DOA 估计器即便在完全已知阵列响应时也无法声称一致性。本工作中假设了一种具有有限长传感器冲激响应的更真实阵列模型，其在空时表述下仍具有有限秩。我们证明，在温和条件下，通过对宽带空时传感器互相关矩阵的主导特征向量应用 MUSIC 型（ST-MUSIC）估计器，可一致地恢复任意频率处的信号子空间。为恢复一致性，我们提出了一种基于最大似然的 ST-MUSIC 子空间估计新方法。各频率处活跃源的数量由信息论准则估计。所得样本 ST-MUSIC 子空间可输入至单频或多频的任何子空间拟合 DOA 估计器。仿真证实，当模型失配超过噪声基底且信噪比足够高时，新技术明显优于分箱方法。
引用
@article{arxiv.1711.01631,
title = {Space Time MUSIC: Consistent Signal Subspace Estimation for Wide-band Sensor Arrays},
author = {Elio D. Di Claudio and Raffaele Parisi and Giovanni Jacovitti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01631},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 10 figures. Accepted in a revised form by the IEEE Trans. on Signal Processing on 12 February 1918. @IEEE2018