基于壓縮感知的陣列天線信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法研究.pdf

1、信號(hào)參數(shù)估計(jì)是陣列信號(hào)研究中一個(gè)重要的組成部分，隨著實(shí)際應(yīng)用需求的增加，各領(lǐng)域?qū)τ趨?shù)估計(jì)系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，因而為得到更精確的信源定位，參數(shù)估計(jì)算法的研究備受重視。而傳統(tǒng)的以MUSIC算法及ESPRIT算法為代表的算法，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后已具備比較高的估計(jì)分辨率以及精度。但是這些算法對(duì)于信噪比以及快拍等條件要求比較苛刻，并且相干信源情況下得不到準(zhǔn)確的估計(jì)結(jié)果。而近年來(lái)興起的壓縮感知理論，通過(guò)稀疏重構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)參數(shù)的估計(jì)，算法的優(yōu)點(diǎn)在于，

2、僅僅需要陣列的單次或少次快拍的數(shù)據(jù)，并且具有天然的解相干能力。本文對(duì)這類(lèi)算法的個(gè)別關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論以及分析，主要的工作如下：
　　1.給出傳統(tǒng)信號(hào)參數(shù)估計(jì)的模型，介紹了壓縮感知理論的相關(guān)理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上介紹了基于壓縮感知理論的信號(hào)參數(shù)估計(jì)模型，并且分析了與傳統(tǒng)模型的區(qū)別與聯(lián)系，為后續(xù)的研究奠定了理論的基礎(chǔ)。
　　2.針對(duì)標(biāo)量陣列的DOA估計(jì)，介紹了幾種基于壓縮感知理論的常見(jiàn)的DOA估計(jì)算法，并通過(guò)仿真驗(yàn)證壓縮感知算法相

3、對(duì)于傳統(tǒng)估計(jì)算法在例如分辨率和相干信源估計(jì)上的優(yōu)勢(shì)，對(duì)比分析了幾種算法的估計(jì)性能，并簡(jiǎn)要分析了算法的優(yōu)劣勢(shì)，為實(shí)際工程應(yīng)用中合理的選擇適當(dāng)?shù)乃惴ㄌ峁┝死碚撘罁?jù)。
　　3.針對(duì)極化敏感陣列的多參數(shù)估計(jì)，本文介紹了極化敏感陣元的結(jié)構(gòu)以及陣列信號(hào)的接收數(shù)據(jù)模型，并在此基礎(chǔ)上將壓縮感知理論推廣到極化敏感陣列信號(hào)多參數(shù)估計(jì)中。對(duì)信號(hào)的接收數(shù)據(jù)模型進(jìn)行重新建模，分別根據(jù)不同的極化陣元研究?jī)煞N信號(hào)的稀疏表示形式及多參數(shù)估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)了電磁極化信

4、號(hào)的空域到達(dá)角，以及極化信息的估計(jì)，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明相對(duì)于傳統(tǒng)算法本文算法性能有所提高，簡(jiǎn)要分析兩種算法的應(yīng)用范圍及算法估計(jì)性能等。
　　4.針對(duì)存在互耦效應(yīng)下的陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)，介紹互耦誤差陣列的信號(hào)接收數(shù)據(jù)模型，并且針對(duì)未知互耦信息的情況，分別利用激勵(lì)矩陣和陣列導(dǎo)向矢量變換兩個(gè)角度研究互耦誤差存在條件下的信號(hào)的稀疏表示形式以及信源定位算法，提高了未知互耦信息條件下信源方位估計(jì)的準(zhǔn)確性，最后通過(guò)仿真對(duì)比兩種處理方式下算法的估計(jì)