作為陣列信號處理理論中的關(guān)鍵問題之一,空間譜估計可以通過測量空間中信號能量分布獲取目標(biāo)信號源的波達(dá)方向(Direction of arrival,DOA),進(jìn)而實現(xiàn)目標(biāo)源的定位。由于三維空間中目標(biāo)源的位置可以通過其二維角度參數(shù)進(jìn)行定量刻畫,所以二維空間譜估計在工程中較為實用。然而,常用的基于二維空間譜搜索的方法經(jīng)常受限于多維度譜峰搜索帶來的巨大計算量以及空間相干信號造成的協(xié)方差矩陣秩虧缺兩大問題�；诖�,論文從加權(quán)子空間擬合以及壓縮感知理論入手解決上述問題。通過巧妙地降維處理實現(xiàn)具有低復(fù)雜度的二維空間譜估計。本論文的工作如下:(1)在統(tǒng)一的理論框架下,針對不相關(guān)信號源和相干信號源,分別提出了兩種基于加權(quán)子空間擬合的二維空間譜估計算法,其核心思想是通過對二維聯(lián)合陣列流形的零空間的正交投影進(jìn)行參數(shù)化,從而將二維加權(quán)子空間擬合的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚�一維版本。對于不相關(guān)信號源,借助對其中一個加權(quán)子空間擬合函數(shù)優(yōu)化以及閉式的陣列流形抽取技術(shù)實現(xiàn)二維角度參數(shù)的自動配對估計;對于相干信號源,借助對兩個一維加權(quán)子空間擬合函數(shù)分別優(yōu)化實現(xiàn)二維角度參數(shù)的非配對估計,然后通過信號子空間的唯一性完成配對。所提方法具有較低的計算法復(fù)雜度、較高的角度估計精度;同時針對相干信號源的算法也無需進(jìn)行空間平滑,有效地利用了陣列孔徑。(2)上述分而治之的方式需要以獲知信號源類型為前提,具有一定局限性,針對該問題提出一種基于稀疏信號重構(gòu)的二維空間譜估計算法。該算法利用壓縮感知理論,將不相關(guān)/相干信號源的二維空間譜估計解耦為兩個一維的稀疏信號重構(gòu)問題,并同樣通過信號子空間的唯一性完成配對,從而極大地降低了二維稀疏信號重構(gòu)的計算復(fù)雜度。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2815379