MUSIC算法的DSP实现技术研究

发布时间：2024-02-21 04:35

　　本论文的主要工作是基于DSP系统实现无线信号到达方位角(DOA,Direction of Arrival)解算。本课题采用实数化多重信号分类(MUSIC,Multiple Signal Classical)算法作为测向理论,并提出低复杂度、低运算量的实数化谱峰搜索过程。算法仿真结果表明实数化MUSIC算法测向准确,计算量、实现复杂度低,适合工程实现。 DSP系统硬件平台采用DSP (Digital Signal Processor)为主处理器,FPGA (Field Programmable Gate Array)为协处理器,DDR2、FLASH为辅助功能芯片的设计。DSP选用德州仪器公司的TMS320C6454芯片作为运算核心,完成算法的主要计算;FPGA采用Altera公司的EP2S60F1020芯片作为主要逻辑核心,完成芯片功能调度。DDR2主要实现算法数据的存取,FLASH作为程序固化、加电/复位自引导专用芯片。对系统数字信号处理核心DSP的设计还包括以下底层驱动设计:HPI接口、程序永久固化、DSP加电/复位自引导、看门狗自动复位等。软件系统中的数据调度以HPI接口为基础。程...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1信号波达方向根据窄带信号数学模型，推导出各阵元接收信号()

2实数化MUSIC算法本MUSIC算法谱测向算法发展至今已经出现了很多非常成熟的算法体系，本算法作为测向系统的理论基础。MUSIC算法专门针对窄带信号进信号数学模型如下式2.1所示[25]：(())()()jttstuteω+=个窄带....

图2-2八元均匀圆阵结构示意图

USICnnHHNNAUUA向上，MUSICP必定为极小值。极方差矩阵进行特征值分解，利用然后利用信源数和子空间进行空。基本MUSIC算法中协方差矩息为输入的特征值分解、空间谱个计算过程复杂、计算复杂度高复数运算。实数化MUSIC算法化的协方差矩阵信息，....

图2-3步长为0.5度的局部空间谱图

公式(2.11)计算得到的空间谱分布特殊，常用于极值点搜索的最优顿最速下降法）在空间谱搜索当中都无法取到好的极值点收敛效果分析空间谱图几何特性，本论文采用粗搜、细搜和最优谱峰判定的主要分为三个步骤：粗搜索的方法主要依据空间谱图几何特性，以步长为2度分别对范围为、范围为90....

图2-4步长为0.1度的局部空间谱图

当两个信号源比较接近时，以较大的步长搜索会出现脊，而进入粗搜索条件是该点比它四周的3点大就可以了，所以只要是脊上的点都会满足这条质。很容易知道真实信号源一定会在脊的附近。空间谱图的高俯仰角和低俯仰角的谱峰一般特别扁平。当信号源在低俯仰角其空间谱值在俯仰角方向上变化非常剧烈，但....

本文编号：3905047