針對分布式同步正交匹配跟蹤算法精度不高的問題,基于多次迭代搜索的思想,提出兩種高精度寬帶欠定信號到達角估計方法。首先,構(gòu)建稀疏陣列寬帶信號處理模型,并通過稀疏表示將到達角估計轉(zhuǎn)化為分布式壓縮感知問題;其次,利用矩陣變換去除噪聲污染項,以消除噪聲功率的影響;然后,分別利用鄰近網(wǎng)格搜索和網(wǎng)格精細化搜索兩種方式進行改進,以提高無網(wǎng)格失配和有網(wǎng)格失配條件下的到達角估計精度。仿真結(jié)果表明,所提算法是有效的,在保持運算速度優(yōu)勢的前提下,較分布式同步正交匹配跟蹤算法顯著提升了估計精度。 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2020,47(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

CACIS型互質(zhì)陣列

為校驗文中所提算法的欠定信號估計能力，設(shè)有13個帶寬相同的高斯寬帶信號入射到圖1所示的互質(zhì)陣列上，信號中心頻率fm=35MHz，帶寬B=30MHz，到達角均勻分布在-60.1°～53.3°之間；信號傳播速度c=3×108 m/s，陣列設(shè)計頻率f0與信號中心頻率相等，采樣頻率fs=150MHz，信噪比為0dB。將時域陣列接收數(shù)據(jù)劃分成Q=200段，并分別進行離散傅里葉變換；設(shè)有效帶寬被劃分成H=16個頻點，那么每個頻點有Q=200次頻域快拍。設(shè)探測區(qū)間為-90°～90°，對其進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格間距為1°。分別利用WSSMUSIC[8]、DCS-SOMP[12]及文中所提兩種改進算法DCS-PSOMP及DCS-RSOMP進行到達角估計，算法參數(shù)設(shè)置：δ=2,imax=100，ε=0.001°，λ=1/10。得到的空間譜如圖2所示。圖3 估計成功率隨信號個數(shù)變化圖

圖2 欠定信號估計空間譜圖2中，虛線表示真實到達角。從圖2(a）中可以看到，利用WSSMUSIC算法進行估計得到的空間譜僅存在12個譜峰，不能通過譜峰搜索實現(xiàn)13個信號的欠定估計；而DCS-SOMP、DCS-PSOMP及DCS-RSOMP的空間譜均包含13個譜峰，且改進算法譜峰位置較DCS-SOMP更接近真實到達角。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于分布式壓縮感知的寬帶欠定信號DOA估計[J]. 蔣瑩,王冰切,韓俊,何翼.  電子與信息學(xué)報. 2019(07)
[2]Nested陣列的矩陣重構(gòu)高精度DOA估計算法[J]. 張曉鳳,陶海紅,孫晨偉.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2017(01)



本文編號：3413983