DOA估計(jì)中的穩(wěn)健稀疏重構(gòu)模型及算法研究.pdf

1、波達(dá)方向（DOA）估計(jì)是陣列信號(hào)處理兩大研究方向之一，在雷達(dá)、聲吶以及通信中有著廣泛的應(yīng)用。在過去的半個(gè)世紀(jì)中，大量的參數(shù)化和非參數(shù)化DOA估計(jì)方法相繼被提出來。近期，出現(xiàn)了一種基于稀疏表達(dá)的半?yún)?shù)化方法，由于其所需快拍數(shù)少、能夠處理相干信源以及分辨率高等原因，受到了廣泛的關(guān)注。
　　大部分DOA估計(jì)方法都基于陣列流型準(zhǔn)確已知的假設(shè)，然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于環(huán)境等因素的影響，陣元位置誤差是難以避免的，而陣元位置誤差的存在會(huì)使得算

2、法的性能嚴(yán)重下降甚至失效，因此，解決陣元位置誤差條件下的DOA估計(jì)問題具有一定的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　針對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)窄帶信號(hào)，本文從接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矢量化的稀疏表示角度出發(fā)，研究陣元位置存在誤差情況下的DOA估計(jì)問題，提出了一種新的稀疏表達(dá)模型以及基于該模型的DOA估計(jì)算法。本論文主要的貢獻(xiàn)與創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　1．針對(duì)陣元位置存在誤差的問題，在陣元位置誤差服從正態(tài)分布和均勻分布的假設(shè)前提下，推導(dǎo)出一種全新的基于協(xié)方差矩陣矢量

3、化的稀疏表達(dá)模型，該模型不僅考慮了陣列擾動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特性，而且不存在一階泰勒展開的近似誤差。仿真實(shí)驗(yàn)顯示，相比已有的穩(wěn)健DOA估計(jì)方法和自校準(zhǔn)的DOA估計(jì)方法，本文提出的穩(wěn)健稀疏重構(gòu)模型和方法具有更好的性能。
　　2．針對(duì)DOA估計(jì)中不同信號(hào)模型波達(dá)方向估計(jì)的誤差和性能問題，本文推導(dǎo)出理想情況下確定性信號(hào)、隨機(jī)性信號(hào)，以及陣元位置誤差情況下確定性信號(hào)、隨機(jī)性信號(hào)四種模型的克拉美羅下界，進(jìn)行了相應(yīng)的仿真與分析，其中特別分析了針對(duì)陣元位置