تخمین گر جدید و قوی تعیین جهت ورود سیگنال، lp2q-MUSIC برای محیط های نویز ضربه ای

در سالهای اخیر توجه زیادی به استفاده از تکنیک های رزولوشن بالا برای تخمین جهت به روش DOA شده است که کاربردهای زیادی در رادار، سونار، زلزله نگاری، پژشکی، ارتباطات موبایلی و بی سیم با استفاده از چند تا حس گر دارد. اکثر الگوریتم ها با فرض گوسی بودن نویز به جهت یابی به روش DOA می پردازند. با این وجود بخاطر وجود نویز رنگی در محیط محققان تلاش کردند تا از پردازش سیگنال آرایه بر پایه انباشتک مرتبه ی بالا استفاده کنند، بخاطر اینکه انباشتک مرتبه بالاتر یک مشخصه نامعین برای هر نویز گوسی دارد لذا این الگوریتم سبب می شود که الگوریتم تخمین جهت اولیه به نویز رنگی گوسی یا نویز غیر رنگی گوسی و نویز سفید بسط یابد.الگوریتم های رزولوشن بالا همچون MUSIC و ESPRIT با فرض گوسی بودن نویز و محدود بودن مرتبه دوم آماری عملکرد خوبی دارند.متاسفانه این فرض نمی تواند در سناریوهایی همچون نویز کلاتر دریا، نویز اتمسفر، نویز کانال ارتباطی ،اکوی رادار، نویز اتمسفری فرکانس پایین و سیگنال های مصنوعی راضی کننده باشد لذا در تحقیقات اخیر از پردازش آلفای پایدار متقارن ثابت برای نویز ضربه ای غیرگوسی استفاده می شود که بهتر از نویز گوسی قابل مدل سازی است. برای مهار نویز ضربه ای الگوریتم های زیر فضایتخمین جهت ورود سیگنال همچون ROC-MUSIC و FLOM-MUSIC ارایه شده اند که به جای استفاده از مرتبه آماری دوم پیشنهاد شده اند. با این حال الگوریتم های آماری مرتبه کم برای عملکرد بهتر نیاز به دانش دوره ای آمارهای نویز ضربه ای و نمونه گیری زیاد دارند، به عبارت دیگر برای جستجوی پیک، بار مخاسباتی سنگینی دارند و قادر به حالت نمایی پارامتر a<1 نویز ضربه ای نیستند.لذا در این مقاله الگوریتم جدیدی تحت نام Lp2q-MUSIC معرفی می شود که تحت شرایط نویز غیرگوسی عملکرد خوبی نسبت به الگوریتم های پیشین دارد.این موضوع بوسیله شبیه سازی های رایانه ای اثبات می شود.

Keywords:

رادار , رزولوشن بالا , سونار , DOA , MUSIC