Un método mejorado de estimación de DOA para fuentes coherentes a través de la reconstrucción de matrices Toeplitz y el subespacio de Khatri-Rao
Autores: Qi, Bingbing; Liu, Xiaogang; Dou, Daowei; Zhang, Yan; Hu, Runze
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método mejorado de estimación de DOA para fuentes coherentes a través de la reconstrucción de matrices Toeplitz y el subespacio de Khatri-Rao
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Matriz de Toeplitz
Señales coherentes
Estimación de la dirección de llegada
Fuentes acústicas
Subespacio de Khatri-Rao
Apertura de matriz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos de reconstrucción de matrices de Toeplitz son capaces de resolver señales coherentes, desempeñando un papel crucial en la estimación de la dirección de llegada (DOA) de fuentes acústicas. Sin embargo, el procesamiento de la decoherencia sacrifica la apertura del conjunto y resulta en una capacidad de resolución reducida para el número de fuentes identificables. Para resolver este problema, proponemos un método mejorado que utiliza el subespacio de Khatri-Rao para resolver más fuentes coherentes que los métodos de reconstrucción de matrices de Toeplitz existentes. Primero, se obtiene un conjunto completo de matrices de Toeplitz con rango completo. Luego, la apertura virtual del conjunto se puede obtener utilizando el producto de Khatri-Rao de la respuesta del conjunto, y el grado de libertad proporcionado inherentemente en la estructura del conjunto virtual es aproximadamente el doble del tamaño de los métodos de Toeplitz existentes. A continuación, se utiliza un procesamiento lineal para lograr una reducción de complejidad sin perder el grado de libertad efectivo. Finalmente, la estimación de DOA para fuentes más coherentes se puede lograr combinándola con métodos convencionales. Las simulaciones numéricas verifican la superioridad del método propuesto.
Descripción
Los métodos de reconstrucción de matrices de Toeplitz son capaces de resolver señales coherentes, desempeñando un papel crucial en la estimación de la dirección de llegada (DOA) de fuentes acústicas. Sin embargo, el procesamiento de la decoherencia sacrifica la apertura del conjunto y resulta en una capacidad de resolución reducida para el número de fuentes identificables. Para resolver este problema, proponemos un método mejorado que utiliza el subespacio de Khatri-Rao para resolver más fuentes coherentes que los métodos de reconstrucción de matrices de Toeplitz existentes. Primero, se obtiene un conjunto completo de matrices de Toeplitz con rango completo. Luego, la apertura virtual del conjunto se puede obtener utilizando el producto de Khatri-Rao de la respuesta del conjunto, y el grado de libertad proporcionado inherentemente en la estructura del conjunto virtual es aproximadamente el doble del tamaño de los métodos de Toeplitz existentes. A continuación, se utiliza un procesamiento lineal para lograr una reducción de complejidad sin perder el grado de libertad efectivo. Finalmente, la estimación de DOA para fuentes más coherentes se puede lograr combinándola con métodos convencionales. Las simulaciones numéricas verifican la superioridad del método propuesto.