车载毫米波雷达通信一体化系统中的压缩感知DOA估计

发布时间：2023-08-26 03:43

　　车载毫米波雷达通信一体化系统将雷达探测感知功能与无线通信功能进行融合,在智能交通系统、电子对抗等领域广泛应用。在车联网环境中,车载毫米波雷达通信一体化系统结合了多输入多输出(MIMO)技术和正交频分复用(OFDM)技术,在实现车与车之间通信的同时,利用毫米波雷达对周围车辆位置信息(距离、速度、方位角)进行感知。因此,在车载毫米波雷达通信一体化系统中研究高分辨、实时的信号源的波达方向角(DOA)估计算法具有一定的应用前景,这为无人驾驶技术和车辆合理避障提供了保障。为了降低车载毫米波雷达通信一体化系统中阵列信号DOA估计的采样率,同时,考虑到毫米波通信系统中稀疏的多径以及空间信号源相对于整个空域稀疏性特点,本文提出将压缩感知和波达方向角估计相结合。论文重点研究了基于压缩感知贪婪算法的DOA估计算法。(1)研究基于阵列流型矩阵等角度划分DOA估计时,为了克服₁l范数凸优化算法DOA估计的运算量较大、数据处理实时性不好等缺点,提出了将压缩感知贪婪算法近似求解压缩感知DOA估计过程中的₀l范数优化问题。所提SAMP算法在单快拍数时具有较高的DOA估计精...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的研究内容和组织结构
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文的组织结构
第2章 压缩感知稀疏重构DOA估计理论基础
    2.1 车载毫米波雷达通信一体化系统模型
        2.1.1 毫米波稀疏多径信道模型
        2.1.2 车载毫米波MIMO系统模型
        2.1.3 车载毫米波MIMO-OFDM系统信号模型
    2.2 压缩感知理论
        2.2.1 压缩感知理论基础
        2.2.2 稀疏重构算法
    2.3 压缩感知DOA估计模型及阵列流型稀疏划分
        2.3.1 压缩感知DOA估计模型
        2.3.2 RIP准则与MIP准则
        2.3.3 阵列流型矩阵等角度稀疏划分
        2.3.4 阵列流型矩阵等正弦稀疏划分
    2.4 小结
第3章 压缩感知阵列流型矩阵等角度划分DOA估计
    3.1 压缩感知阵列流型矩阵等角度划分DOA估计模型
        3.1.1 单快拍数模型
        3.1.2 多快拍数模型
    3.2 基于??范数凸优化DOA估计算法
        3.2.1 l₁-SVD算法
        3.2.2 L-1-SRACV算法
        3.2.3 仿真分析
    3.3 基于贪婪算法DOA估计
        3.3.1 基于OMP算法DOA估计
        3.3.2 基于SAMP算法DOA估计
        3.3.3 几种算法DOA估计的运算量分析
        3.3.4 仿真分析
    3.4 小结
第4章 压缩感知阵列流型矩阵等正弦划分DOA估计
    4.1 压缩感知阵列流型矩阵等正弦划分DOA估计模型
        4.1.1 单快拍数模型
        4.1.2 多快拍数模型
    4.2 单快拍数IR-SAMP算法DOA估计
        4.2.1 正则化处理
        4.2.2 IR-SAMP算法DOA估计原理
        4.2.3 仿真分析
    4.3 多快拍数MMV-IR-SAMP算法DOA估计
        4.3.1 MMV-SAMP算法DOA估计原理
        4.3.2 MMV-IR-SAMP算法DOA估计原理
        4.3.3 仿真分析
    4.4 小结
结论
参考文献
附录A(攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录)
致谢



本文编号：3843885