Elsevier

Signal Processing

Volume 30, Issue 1, January 1993, Pages 123-131
Signal Processing

Short communication
A combined determination-estimation method for direction of arrival estimation

https://doi.org/10.1016/0165-1684(93)90055-FGet rights and content

Abstract

A combined determination-estimation method is proposed for direction finding of multiple source locations in this paper. The method is based on the conditional mean multiple signal classification (MUSIC) null-spectrum, and does not require a priori decision on the number of signal sources. It is shown that the shapes of the MUSIC and conditional mean MUSIC null-spectra are not quite different. To see the resolution performance, the probability of resolution (PR) of the MUSIC null-spectrum and that of the conditional mean MUSIC null-spectrum are obtained by computer simulation, from which it is seen that the PRs of these two null-spectra are almost the same. In addition it is found that the information theoretic criterion and Bayesian approach (maximum a posteriori estimation method) for determining the number of signal sources would give the same result.

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird eine kombinierte Schätzmethode für die Richtungsbestimmung bei mehreren Quellenorten vorgeschlagen. Die Methode benutzt den bedingten Erwartungswert des Nullspektums für die Klassifikation mehrerer Signalquellen (MUSIC) und erfordert keine a priori Entscheidung über die Anzahl der Signalquellen. Es wird gezeigt, daβ die Formen der MUSIC und der Nullspektren des MUSIC unter Benutzung des bedingten Erwartungswertes nicht sehr verschieden sind. Um die Leistungsfähigkeit der Auflösung zu bestimmen, werden die Auflösungswahrscheinlichkeit (PR) des MUSIC-Nullspektrums und die des MUSIC-Nullspektrums unter Benutzung des bedingten Erwartungswertes durch Rechnersimulation bestimmt, aus denen ersichtlich ist, daβ die PRs dieser beiden Nullspektren beinahe gleich sind. Zusätzlich wurde gefunden, daβ das informationstheoretische Kriterium und der Bayes-Ansatz (maximum a posteriori Methode) das gleiche Ergebnis für die Bestimmung der Anzahl der Signalquellen liefern.

Résumé

Une méthode combinée de détermination et d'estimation pour l'obtention de directions de position de sources multiples est proposée dans cet article. Cette méthode est basée sur les zones de spectre nul obtenues avec l'algorithme MUSIC à moyenne conditionnelle, et ne nécessite pas de décision a priori sur le nombre de sources de signal. Il est montré que les formes des zones de spectre nul obtenues avec MUSIC et MUSIC à moyenne conditionnelle ne sont pas si différentes. A fin d'apprécier les performances de résolution, les probabilités de résolution (PR) des zones de spectre nul obtenues avec MUSIC et MUSIC à moyenne conditionnelle sont obtenues par simulation sur ordinateur, ce qui permet de constater que les PR de ces différentes zones de spectre null sont presque les mêmes. Il a été découvert de plus que le critère de théorie de l'information et l'approche bayesienne (méthode d'estimation du maximum a posteriori) donneraient le même résultat pour la détermination du nombre de sources de signal.

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