超宽带系统中基于DFT的TOA/DOA联合估计方法

针对现有的脉冲超宽带(Impulse radio ultra wideband,IR?UWB)系统中到达时间(Time?of?arrival,TOA)和波达方向(Direction?of?arrival,DOA)联合估计精度不足的问题,提出了一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)的TOA和DOA联合估计方法.该算法首先在频域上对接收信号建模,通过DFT处理频域接收信号的协方差矩阵得到两根天线的TOA粗估计结果.然后通过设计补偿矩阵对时延向量进行相位补偿.搜索可得粗估计结果的补偿值,进一步对TOA参数作出精确估计.最后根据两根天线的到达时间差与DOA之间的关系得到信号的DOA估计值,从而实现TOA和DOA的联合估计.仿真结果表明,所提算法的参数估计性能优于矩阵束算法和传统传播算子算法,且该优势随着信噪比的增大更为明显;同时所提算法无需复杂的特征值分解以及广义逆求解步骤,更易于工程实现.