本文選題：陣列信號處理 + 欠定DOA估計��； 參考：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年05期

【摘要】：為了解決現(xiàn)有基于互質(zhì)陣列的DOA估計方法舍棄差聯(lián)合陣列中非均勻虛擬陣元而導(dǎo)致最大可估計信號數(shù)損失的問題,提出了一種基于矩陣填充的DOA估計方法。首先,根據(jù)差聯(lián)合陣列與波程差一一對應(yīng)的特性,構(gòu)造一個部分元素缺失的Toeplitz化的陣列協(xié)方差矩陣,建立了基于矩陣填充的DOA估計模型,并驗證了該模型滿足零空間性質(zhì);然后,根據(jù)低秩矩陣填充理論,將DOA估計問題轉(zhuǎn)化為矩陣核范數(shù)最小化問題進(jìn)行求解,通過不定點延續(xù)算法將該協(xié)方差矩陣中的零元素進(jìn)行填充恢復(fù)為完整協(xié)方差矩陣;最后,對協(xié)方差矩陣進(jìn)行奇異值分解,轉(zhuǎn)化為多項式求根,得到DOA的估計。仿真實驗結(jié)果驗證了本文方法的有效性和優(yōu)越性。實驗結(jié)果表明,本文方法能夠?qū)Σ盥?lián)合陣列中的空洞部分進(jìn)行有效填充,增加了可利用的陣列自由度,提高了可估計信號數(shù),同時能夠有效避免傳統(tǒng)稀疏重構(gòu)算法中由于角度域離散化導(dǎo)致的基不匹配問題對估計性能的影響,提高了估計精度和分辨力。
[Abstract]:In order to solve the problem that the existing DOA estimation methods based on the mutual-mass array abandon the non-uniform virtual array elements of the differential joint array and result in the loss of the maximum estimable signal number, a DOA estimation method based on matrix filling is proposed. Firstly, according to the one-to-one correspondence between the difference joint array and the wave path difference, a partial element missing Toeplitz array covariance matrix is constructed, and the DOA estimation model based on matrix filling is established, and the zero space property of the model is verified. Then, according to the filling theory of low rank matrix, the DOA estimation problem is transformed into a matrix kernel norm minimization problem to be solved, and the zero element in the covariance matrix is filled into the complete covariance matrix by the unfixed point continuation algorithm. The singular value decomposition of covariance matrix is carried out, which is transformed into polynomial to find the root, and the estimate of DOA is obtained. Simulation results show the effectiveness and superiority of the proposed method. The experimental results show that the proposed method can effectively fill the voids in the differential joint array, increase the available degree of freedom of the array, and increase the number of estimable signals. At the same time, it can effectively avoid the influence of the base mismatch caused by the angle domain discretization in the traditional sparse reconstruction algorithm, and improve the estimation accuracy and resolution.
【作者單位】： 解放軍電子工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61171170) 安徽省自然科學(xué)基金資助項目(1408085QF115)
【分類號】：TN911.7

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本文編號：1971535