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(dá)角估計(jì)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(dá)角估計(jì)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(xiàng),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(xì)化搜索兩種方式進(jìn)行改進(jìn),以提高無網(wǎng)格失配和有網(wǎng)格失配條件下的到達(dá)角估計(jì)精度。仿真結(jié)果表明,所提算法是有效的,在保持運(yùn)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(jì)精度。 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 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(yàn)文中所提算法的欠定信號估計(jì)能力，設(shè)有13個(gè)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(dá)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(jì)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(shí)域陣列接收數(shù)據(jù)劃分成Q=200段，并分別進(jìn)行離散傅里葉變換；設(shè)有效帶寬被劃分成H=16個(gè)頻點(diǎn)，那么每個(gè)頻點(diǎn)有Q=200次頻域快拍。設(shè)探測區(qū)間為-90°～90°，對其進(jìn)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(jìn)算法DCS-PSOMP及DCS-RSOMP進(jìn)行到達(dá)角估計(jì)，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(jì)成功率隨信號個(gè)數(shù)變化圖

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

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



本文編號：3413983