Un algoritmo de estimación de DOA novedoso basado en correntropía de orden inferior mixta robusta en ruido impulsivo
Autores: Lan, Xiaoyu; Hu, Jingyi; Zhang, Yudi; Ma, Shuang; Tian, Ye
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un algoritmo de estimación de DOA novedoso basado en correntropía de orden inferior mixta robusta en ruido impulsivo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estimación
Dirección de llegada
DOA
Procesamiento de señales de array
Ruido impulsivo
Correntropía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
La estimación de la dirección de llegada (DOA) es fundamental en el ámbito de los sistemas prácticos de procesamiento de señales de matriz. Sin embargo, los métodos de estimación tradicionales suelen depender en gran medida de la suposición de ruido gaussiano, lo que los hace ineficaces para lograr estimaciones de alta precisión en entornos plagados de ruido impulsivo intenso. Para abordar este desafío, este documento introduce un nuevo algoritmo de estimación de DOA que aprovecha la correntropía fraccional mixta de orden inferior (MFLOCR) en el contexto de ruido impulsivo distribuido Alpha-estable. La correntropía se utiliza como medida de la similitud de las señales, utilizando una función gaussiana para suavizar los valores extremos y proporcionar una mayor robustez contra el ruido impulsivo. Al utilizar diversas longitudes de núcleo para regular conjuntamente la función del núcleo, el concepto de correntropía se amplía e implementa en el algoritmo de momento de orden inferior fraccional (FLOM) para las señales recibidas. Posteriormente, el MFLOCR se deriva ajustando la forma resultante de la correntropía. Finalmente, se propone un algoritmo de estimación de DOA mejorado que combina el operador MFLOCR con el algoritmo MUSIC, específicamente diseñado para entornos de ruido impulsivo. Además, se proporciona una prueba de acotamiento para validar la efectividad del enfoque propuesto en tales condiciones ruidosas. Experimentos de simulación confirmaron que el método propuesto supera a los métodos de estimación de DOA existentes en el contexto de ruido impulsivo intenso, una baja relación señal-ruido generalizada (GSNR) y un menor número de instantáneas.
Descripción
La estimación de la dirección de llegada (DOA) es fundamental en el ámbito de los sistemas prácticos de procesamiento de señales de matriz. Sin embargo, los métodos de estimación tradicionales suelen depender en gran medida de la suposición de ruido gaussiano, lo que los hace ineficaces para lograr estimaciones de alta precisión en entornos plagados de ruido impulsivo intenso. Para abordar este desafío, este documento introduce un nuevo algoritmo de estimación de DOA que aprovecha la correntropía fraccional mixta de orden inferior (MFLOCR) en el contexto de ruido impulsivo distribuido Alpha-estable. La correntropía se utiliza como medida de la similitud de las señales, utilizando una función gaussiana para suavizar los valores extremos y proporcionar una mayor robustez contra el ruido impulsivo. Al utilizar diversas longitudes de núcleo para regular conjuntamente la función del núcleo, el concepto de correntropía se amplía e implementa en el algoritmo de momento de orden inferior fraccional (FLOM) para las señales recibidas. Posteriormente, el MFLOCR se deriva ajustando la forma resultante de la correntropía. Finalmente, se propone un algoritmo de estimación de DOA mejorado que combina el operador MFLOCR con el algoritmo MUSIC, específicamente diseñado para entornos de ruido impulsivo. Además, se proporciona una prueba de acotamiento para validar la efectividad del enfoque propuesto en tales condiciones ruidosas. Experimentos de simulación confirmaron que el método propuesto supera a los métodos de estimación de DOA existentes en el contexto de ruido impulsivo intenso, una baja relación señal-ruido generalizada (GSNR) y un menor número de instantáneas.