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DOA Estimation of Quasi-Stationary Signals Exploiting Virtual Extension of Coprime Array Imbibing Difference and Sum Co-Array Estimativa DOA de sinais quase estacionários explorando extensão virtual da diferença de absorção do array Coprime e soma do co-array

Tarek Hasan AL MAHMUD, Zhongfu YE, Kashif SHABIR, Yawar Ali SHEIKH

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Resumo:

O uso de intervalos de tempo locais para tratar sinais não estacionários do mundo real como estacionários produz sinais quase estacionários (QSS). Neste artigo, a estimativa da direção de chegada (DOA) de QSS não circular não correlacionado é analisada aplicando uma nova técnica para obter defasagens consecutivas maiores usando array coprime. É proposto um esquema de extensão virtual do array coprime que explora a diferença e a soma do co-array que pode aumentar as defasagens consecutivas do co-array em um número notável, usando menos número de sensores. No método proposto, defasagens cruzadas e também defasagens próprias são exploradas para extensão virtual de co-matrizes tanto para diferenças quanto para somas. O método oferece maiores graus de liberdade (DOF) com um maior número de defasagens consecutivas não negativas iguais a MN+2M+1 usando apenas M+N-1 número de sensores onde M e N são coprimos com espaçamentos entre elementos adequados. Uma matriz de covariância maior pode ser alcançada realizando cálculos semelhantes a covariância com a abordagem baseada no subespaço Khatri-Rao (KR), que pode operar em casos indeterminados e até mesmo lidar com covariâncias de ruído desconhecidas. Este artigo concentra-se apenas em defasagens consecutivas não negativas e um método baseado em subespaço, como a abordagem baseada em Classificação de Sinais Múltiplos (MÚSICA), foi executado para estimativa de DOA. Assim, o método proposto, denominado Extensão Virtual de Coprime Array absorvendo Diferença e Soma (VECADS), neste trabalho é promissor para criar matriz de covariância maior com maior DOF para estimativa de DOA de alta resolução. A distribuição coprime produzida pela abordagem proposta pode produzir estimativas de DOA de maior resolução, evitando o efeito de acoplamento mútuo. Os resultados da simulação demonstram sua eficácia em termos de precisão da estimativa de DOA, mesmo com fontes estreitamente alinhadas usando menos sensores em comparação com outras técnicas, como protótipo coprime, coprime convencional, Coprime Array with Displaced Subarrays (CADiS), CADiS após Coprime Array com Compressed Inter-element Espaçamento (CACIS) e array aninhado capturando apenas co-array de diferença.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E101-B No.8 pp.1876-1883
Data de publicação
2018/08/01
Publicitada
2018/02/16
ISSN online
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2017EBP3375
Tipo de Manuscrito
PAPER
Categoria
Antenas e Propagação

autores

Tarek Hasan AL MAHMUD
  University of Science and Technology of China
Zhongfu YE
  University of Science and Technology of China
Kashif SHABIR
  University of Science and Technology of China
Yawar Ali SHEIKH
  University of Science and Technology of China

Palavra-chave