基于壓縮感知的陣列天線信號參數(shù)估計算法研究.pdf

1、信號參數(shù)估計是陣列信號研究中一個重要的組成部分，隨著實際應(yīng)用需求的增加，各領(lǐng)域?qū)τ趨?shù)估計系統(tǒng)的要求也越來越高，因而為得到更精確的信源定位，參數(shù)估計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)過改進后已具備比較高的估計分辨率以及精度。但是這些算法對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確的估計結(jié)果。而近年來興起的壓縮感知理論，通過稀疏重構(gòu)的方式實現(xiàn)信號參數(shù)的估計，算法的優(yōu)點在于，

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。本文對這類算法的個別關(guān)鍵技術(shù)進行了討論以及分析，主要的工作如下：
　　1.給出傳統(tǒng)信號參數(shù)估計的模型，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參數(shù)估計模型，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.針對標量陣列的DOA估計，介紹了幾種基于壓縮感知理論的常見的DOA估計算法，并通過仿真驗證壓縮感知算法相

3、對于傳統(tǒng)估計算法在例如分辨率和相干信源估計上的優(yōu)勢，對比分析了幾種算法的估計性能，并簡要分析了算法的優(yōu)劣勢，為實際工程應(yīng)用中合理的選擇適當?shù)乃惴ㄌ峁┝死碚撘罁?jù)。
　　3.針對極化敏感陣列的多參數(shù)估計，本文介紹了極化敏感陣元的結(jié)構(gòu)以及陣列信號的接收數(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多參數(shù)估計中。對信號的接收數(shù)據(jù)模型進行重新建模，分別根據(jù)不同的極化陣元研究兩種信號的稀疏表示形式及多參數(shù)估計算法，實現(xiàn)了電磁極化信

4、號的空域到達角，以及極化信息的估計，并通過仿真實驗證明相對于傳統(tǒng)算法本文算法性能有所提高，簡要分析兩種算法的應(yīng)用范圍及算法估計性能等。
　　4.針對存在互耦效應(yīng)下的陣列信號參數(shù)估計，介紹互耦誤差陣列的信號接收數(shù)據(jù)模型，并且針對未知互耦信息的情況，分別利用激勵矩陣和陣列導(dǎo)向矢量變換兩個角度研究互耦誤差存在條件下的信號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的準確性，最后通過仿真對比兩種處理方式下算法的估計