非理想情况下的压缩感知波达方向估计方法研究

发布时间：2021-01-08 02:22

　　波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计是阵列信号处理的一个重要分支和热点,广泛应用于雷达、宽带通信、无线传感器定位以及无源定位等民用和军事领域。随着天线阵列在各应用领域的大规模应用,越来越多的复杂应用场景面临着低信噪比、少快拍、目标密集分布等非理想情况下阵列信号DOA估计问题。基于压缩感知理论的DOA估计方法,为解决该问题提供了一个新的思路。然而,传统的压缩感知算法也面临一些自身局限性的限制,比如由于网格划分所带来的高相关性等问题,其在估计精度和复杂度方面仍需改进。本文以压缩感知理论为基础,针对低信噪比、密集DOA等非理想情况展开研究,旨在提高密集DOA估计算法的性能。本文研究内容具体如下:（1）针对压缩感知密集DOA估计存在的固定网格和离格之间的高相关性的问题,设计了一种基于离格偏移量参数的可移动离格模型。该方法通过不断迭代调整离格偏移量,减少了原离格方法中预设均匀网格与离格参数对网格位置偏移的影响,即减小了不均匀网格间的相关性。将该方法与现有的离格类压缩感知方法,包括基于一阶泰勒展开式的离格参数模型、基于协方差矩阵的离格参数模型以及基于线性插值的离格参数模... 

【文章来源】： 顾旭 上海师范大学

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号对照表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 DOA估计方法的研究现状
        1.2.2 离格压缩感知和无网格压缩感知的研究现状
    1.3 本文主要内容与结构安排
第2章 DOA估计基础与压缩感知理论
    2.1 阵列信号DOA估计基础
        2.1.1 收发系统结构
        2.1.2 阵列信号DOA估计模型
        2.1.3 基于MUSIC的传统DOA估计算法
    2.2 压缩感知DOA估计方法
        2.2.1 DOA信号的稀疏表示
        2.2.2 DOA估计的压缩感知模型
        2.2.3 基于压缩感知的DOA估计算法
    2.3 普通DOA估计与密集DOA估计
        2.3.1 普通DOA估计仿真分析
        2.3.2 非理想情况下的密集DOA估计仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 基于离格类压缩感知DOA估计的方法
    3.1 离格类DOA估计方法与网格类DOA估计方法
        3.1.1 离格现象对估计精度的影响
        3.1.2 现有的离格类压缩感知方法
    3.2 改进的离格稀疏贝叶斯学习算法
        3.2.1 现有离格参数模型存在的问题
        3.2.2 基于离格偏移量的可移动离格模型
        3.2.3 稀疏贝叶斯理论
        3.2.4 参数估计求解
        3.2.5 仿真实验
    3.3 加权离格稀疏贝叶斯算法
        3.3.1 加权矢量的构造
        3.3.2 参数的DOA估计求解
        3.3.3 仿真实验
    3.4 本章小结
第4章 基于无网格压缩感知的DOA估计方法
    4.1 现有的无网格类压缩感知方法
    4.2 基于SPA无网格压缩感知密集DOA估计方法
        4.2.1 基于信号的协方差模型
        4.2.2 算法原理
    4.3 基于CCS无网格压缩感知密集DOA估计方法
        4.3.1 原子范数理论
        4.3.2 基于原子范数的优化模型
        4.3.3 算法原理
    4.4 仿真实验
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：2963717