基于壓縮感知的高分辨DOA估計.pdf

1、陣列信號處理相比于傳統(tǒng)信號處理方法，具有波束控制靈活、空間分辨率高、信號增益高、抗干擾能力強等特點，其中，空間譜估計作為當代比較先進和成熟的DOA估計算法，其以MUSIC等為代表的子空間類算法，在很大程度上促進了水聲測向定位技術的發(fā)展，極大地提高了水聲測向定位的分辨能力。然而，由于其需要利用信號的統(tǒng)計特性來進行DOA估計，對快拍數(shù)據(jù)的需求量大，給數(shù)據(jù)的采集、存儲和傳輸帶來了巨大的壓力，尤其在深海，更加大了對設備的要求，增加了技術實現(xiàn)的難

2、度。其次，隨著水聲技術的不斷發(fā)展，水聲信號攜帶的信息量越來越大，信號形式越來越多樣化，聲場環(huán)境越來越復雜，信號在空域和頻域的分布密度日益增加，信號處理所需的帶寬不斷地增加，使得基于奈奎斯特采樣定理的采樣率也隨之越來越高，相應的對硬件存儲單元的存儲空間、數(shù)據(jù)在聲場中傳輸能力以及信號處理算法的運算速度等諸多方面都將提出更高的要求。
　　本文將壓縮感知理論引入到陣列信號DOA估計中，通過信號的稀疏采樣和精確重構，用一種全新的采樣方法突破

3、了奈奎斯特采樣定理的限制，有效地解決了上述經(jīng)典空間譜估計類算法固有的不足，為水聲信號的DOA估計開辟了一條新的道路，對于水聲信號處理領域將有廣泛的應用前景和重要的現(xiàn)實意義。
　　本文主要圍繞空間信號源的陣列信號建模，設計一種改進的基于壓縮感知理論的DOA參數(shù)估計算法，包含信號的稀疏表示、觀量矩陣的設計以及信號重構算法三個核心問題，最終實現(xiàn)信號DOA的高分辨估計。本文首先介紹了經(jīng)典的陣列信號DOA估計的基本理論及方法，其次介紹了壓縮