陣列測(cè)向的稀疏超分辨方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代復(fù)雜的空間電磁環(huán)境中，輻射源信號(hào)高度密集、目標(biāo)高速運(yùn)動(dòng)、“短，跳，隱”信號(hào)大量出現(xiàn)，作為電子偵察與電子對(duì)抗重要組成部分的無(wú)線電測(cè)向定位遇到了前所未有的困難與挑戰(zhàn)。本文研究完善并利用壓縮感知理論，針對(duì)低信噪比、少快拍數(shù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)等問題，構(gòu)建測(cè)向模型，設(shè)計(jì)稀疏重構(gòu)算法，提出了稀疏超分辨的陣列測(cè)向與方位角跟蹤的新方法。
　　首先，基于-約束等距性質(zhì)研究了1-analysis稀疏重構(gòu)的可重構(gòu)條件。針對(duì)目前1-analysis稀疏重構(gòu)

2、所要滿足的-約束等距性質(zhì)本質(zhì)上要求測(cè)量矩陣具有相關(guān)性很小這一限制，本文給出了-約束等距約束常數(shù)的緊致上界，松弛了測(cè)量矩陣的相關(guān)性條件，為1-analysis稀疏重構(gòu)應(yīng)用于實(shí)際問題提供了理論保障。
　　其次，提出了低信噪比環(huán)境下陣列接收信號(hào)的降噪恢復(fù)方法。在信噪比很低的情況下，傳統(tǒng)的空間譜估計(jì)方法和基于壓縮感知理論的稀疏測(cè)向方法的抗噪性能均不理想。本文建立了適用于陣列接收信號(hào)恢復(fù)的1-anaylsis重構(gòu)模型，證明了陣列接收模型中的

3、流形矩陣滿足1-anaylsis稀疏重構(gòu)條件，從而在理論上保證了將1-analysis稀疏重構(gòu)用于低信噪比環(huán)境下恢復(fù)陣列接收信號(hào)的合理性，最后推導(dǎo)出了信號(hào)恢復(fù)誤差的理論上界。實(shí)驗(yàn)表明該方法對(duì)提高低信噪比環(huán)境下的測(cè)向性能具有顯著效果。
　　第三，分別提出了基于信號(hào)子空間與信號(hào)結(jié)構(gòu)信息的空間離散化陣列稀疏測(cè)向方法。目前大多數(shù)稀疏測(cè)向方法將陣列接收數(shù)據(jù)或其協(xié)方差矩陣作為稀疏重構(gòu)模型中的觀測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)向的準(zhǔn)確性不理想，針對(duì)這一問題本文提出了

4、利用信號(hào)子空間的陣列稀疏測(cè)向新方法，構(gòu)造了信號(hào)子空間的稀疏表示，建立了恢復(fù)輻射源信號(hào)能量的稀疏重構(gòu)模型，并將其轉(zhuǎn)換為二階錐規(guī)劃問題來(lái)求解。為了利用輻射源信號(hào)包括空間稀疏性和時(shí)間相關(guān)性在內(nèi)的信號(hào)結(jié)構(gòu)信息，本文提出了適用于陣列測(cè)向的塊稀疏貝葉斯方法，該方法同時(shí)結(jié)合了空間網(wǎng)格細(xì)化策略，在一定程度上緩解了大部分陣列稀疏測(cè)向方法所面臨的由空間離散化導(dǎo)致的輻射源目標(biāo)網(wǎng)格失配和稀疏表示模型誤差這一問題，進(jìn)一步提高了測(cè)向的性能。
　　再次，提出了

5、連續(xù)域陣列測(cè)向的稀疏超分辨方法?；诳臻g離散化的稀疏測(cè)向方法的性能受到網(wǎng)格失配效應(yīng)和稀疏表示模型誤差的限制，為了解決這一問題，本文基于無(wú)網(wǎng)格壓縮感知理論，利用單快拍數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)域稀疏超分辨測(cè)向，并給出了該方法實(shí)現(xiàn)超分辨測(cè)向所要滿足的輻射源最小角度距離和最少陣元個(gè)數(shù)。針對(duì)上述方法的測(cè)向性能受到相鄰輻射源之間最小角度距離和陣元數(shù)限制且僅能使用單個(gè)快拍數(shù)據(jù)使得性能受限等問題，本文提出了可以使用任意快拍數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)空間上陣列測(cè)向的稀疏超分辨方