基于壓縮感知的空域信號DOA估計研究.pdf

1、壓縮感知理論技術(shù)是數(shù)學(xué)界最近幾年提出來的一種關(guān)于稀疏信號的采集與重建的理論，它突破了傳統(tǒng)奈奎斯特采樣頻率的限制，對于稀疏的或可壓縮的信號，當壓縮感知矩陣符合一定的條件時，就可以用遠少于傳統(tǒng)奈奎斯特采樣定理所需要的采樣數(shù)據(jù)，精確地恢復(fù)出原始信號或者估計出原始信號的相關(guān)參數(shù)。壓縮感知理論現(xiàn)在已經(jīng)成為信號處理領(lǐng)域中一個新的研究熱點，因此，本論文將壓縮感知理論應(yīng)用于空間信號的DOA估計問題的研究中，以克服傳統(tǒng)DOA估計算法中的一些不足。

2、　　本論文主要對陣列信號處理技術(shù)中傳統(tǒng)的DOA估計算法，壓縮感知理論和稀疏信號重構(gòu)算法進行了研究。首先，給出了遠場窄帶信號的一般數(shù)學(xué)模型，對傳統(tǒng)的DOA估計算法進行了回顧，主要包括延遲—相加法、Capon最小方差方法、MUSIC算法、ESPRIT算法、最大似然法和綜合法，重點介紹了子空間分解類算法：MUSIC和ESPRIT算法。其次，研究了壓縮感知理論的基本原理和基本框架，主要包括時空域下的稀疏信號表示形式和變換域下的稀疏信號表示形式，

3、投影測量矩陣的設(shè)計和稀疏信號的重構(gòu)算法；研究了稀疏信號重構(gòu)的條件，詳細介紹了約束等距條件(RIP)、不一致性條件(MIP)以及二者之間的關(guān)系。最后，分析了陣列接收信號的空域稀疏表示形式，介紹了稀疏信號重構(gòu)算法L1-SVD和MFOCUSS。為了解決傳統(tǒng)的DOA估計算法無法用于相干信號源以及MFOCUSS算法不適用于低信噪比的情況，提出了一種新的基于壓縮感知的DOA估計算法，SVD-MFOCUSS算法。SVD-MFOCUSS算法是對MFOC