基于低秩恢復(fù)和稀疏重構(gòu)的DOA估計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 09:32
波達(dá)方向(Direction Of Arrival,DOA)估計(jì)是陣列信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,在雷達(dá)、聲納、導(dǎo)航、無線通信、語音處理和射電天文學(xué)等領(lǐng)域具有較為廣泛的應(yīng)用。目前大多數(shù)常規(guī)的高分辨子空間類和稀疏重構(gòu)類DOA估計(jì)算法都是基于背景噪聲為統(tǒng)計(jì)特性已知的高斯白噪聲、采樣協(xié)方差矩陣確知、且空間信源恰好位于預(yù)先劃分的空間網(wǎng)格上。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于采樣次數(shù)和預(yù)設(shè)離散網(wǎng)格點(diǎn)的有限性,采樣協(xié)方差矩陣不可能確知,信源方位角可能不完全落在預(yù)設(shè)有限搜索網(wǎng)格上,這類問題將導(dǎo)致算法的性能下降甚至失效,從而限制了各類DOA估計(jì)算法的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)現(xiàn)有問題,本文分別在不同條件下對(duì)DOA估計(jì)方法進(jìn)行研究,具體內(nèi)容如下:1.針對(duì)有限次采樣導(dǎo)致傳統(tǒng)波達(dá)方向角(DOA)估計(jì)算法存在較大估計(jì)誤差的問題,提出一種基于低秩恢復(fù)的穩(wěn)健DOA估計(jì)方法。首先,基于低秩矩陣分解方法,將接收信號(hào)協(xié)方差矩陣建模為低秩無噪?yún)f(xié)方差及稀疏噪聲協(xié)方差矩陣之和;而后基于低秩恢復(fù)理論,構(gòu)造關(guān)于信號(hào)和噪聲協(xié)方差矩陣的凸優(yōu)化問題;再者構(gòu)建關(guān)于采樣協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差的凸模型,并將此凸集顯式包含進(jìn)凸優(yōu)化問題以改善信號(hào)協(xié)方差矩陣估計(jì)性能進(jìn)而提高...
【文章來源】:大連大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
任意陣元之間的空間幾何關(guān)系
大連大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文-23-矩陣估計(jì)問題中考慮接收數(shù)據(jù)協(xié)方差估計(jì)誤差,故可改善有限次采樣條件下協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差帶來的不利影響,因而可有效分辨兩個(gè)相鄰信號(hào)及干擾角度。圖3.1有限次快拍條件下鄰近非相干信號(hào)空域譜Fig.3.1Spatialspectrumofadjacentnon-coherentsignalsunderlimited-shot圖3.2非相干信號(hào)空域譜Fig.3.2Non-coherentsignalspatialspectrum實(shí)驗(yàn)2.考慮入射角分別為10°和20°的非相干信號(hào),SNR=5dB,快拍數(shù)L=400。圖3.2為5種算法空域譜估計(jì)對(duì)比圖。由圖3.2可知,給定仿真條件下,CBF,MVDR,
大連大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文-23-矩陣估計(jì)問題中考慮接收數(shù)據(jù)協(xié)方差估計(jì)誤差,故可改善有限次采樣條件下協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差帶來的不利影響,因而可有效分辨兩個(gè)相鄰信號(hào)及干擾角度。圖3.1有限次快拍條件下鄰近非相干信號(hào)空域譜Fig.3.1Spatialspectrumofadjacentnon-coherentsignalsunderlimited-shot圖3.2非相干信號(hào)空域譜Fig.3.2Non-coherentsignalspatialspectrum實(shí)驗(yàn)2.考慮入射角分別為10°和20°的非相干信號(hào),SNR=5dB,快拍數(shù)L=400。圖3.2為5種算法空域譜估計(jì)對(duì)比圖。由圖3.2可知,給定仿真條件下,CBF,MVDR,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于稀疏和低秩恢復(fù)的穩(wěn)健DOA估計(jì)方法[J]. 王洪雁,于若男. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]基于稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)的多跳頻信號(hào)DOA估計(jì)方法[J]. 郭英,東潤(rùn)澤,張坤峰,眭萍,楊銀松. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]一種新的稀疏重構(gòu)的DOA估計(jì)算法[J]. 韋娟,計(jì)永祥,牛俊儒. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]二維混合MIMO相控陣?yán)走_(dá)收發(fā)波束空間設(shè)計(jì)[J]. 劉帥琦,王布宏,李夏,田繼偉,曹帥. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(10)
[5]基于稀疏重構(gòu)的共形陣列穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法[J]. 陳沛,趙擁軍,劉成城. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]DOA estimation via sparse recovering from the smoothed covariance vector[J]. Jingjing Cai,Dan Bao,Peng Li. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(03)
博士論文
[1]毫米波大規(guī);旌详嚵兄胁ㄟ_(dá)角的低復(fù)雜度估計(jì)[D]. 吳凱.西安電子科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于稀疏重構(gòu)的窄帶信號(hào)DOA估計(jì)研究[D]. ?∪.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于MEMS數(shù)字麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng)[D]. 郭劍鋒.鄭州大學(xué) 2017
[3]基于不同陣列形式的測(cè)向性能研究[D]. 王智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于字典學(xué)習(xí)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮重構(gòu)與擾動(dòng)識(shí)別研究[D]. 張瀚文.江蘇大學(xué) 2016
本文編號(hào):3257498
【文章來源】:大連大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
任意陣元之間的空間幾何關(guān)系
大連大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文-23-矩陣估計(jì)問題中考慮接收數(shù)據(jù)協(xié)方差估計(jì)誤差,故可改善有限次采樣條件下協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差帶來的不利影響,因而可有效分辨兩個(gè)相鄰信號(hào)及干擾角度。圖3.1有限次快拍條件下鄰近非相干信號(hào)空域譜Fig.3.1Spatialspectrumofadjacentnon-coherentsignalsunderlimited-shot圖3.2非相干信號(hào)空域譜Fig.3.2Non-coherentsignalspatialspectrum實(shí)驗(yàn)2.考慮入射角分別為10°和20°的非相干信號(hào),SNR=5dB,快拍數(shù)L=400。圖3.2為5種算法空域譜估計(jì)對(duì)比圖。由圖3.2可知,給定仿真條件下,CBF,MVDR,
大連大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文-23-矩陣估計(jì)問題中考慮接收數(shù)據(jù)協(xié)方差估計(jì)誤差,故可改善有限次采樣條件下協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差帶來的不利影響,因而可有效分辨兩個(gè)相鄰信號(hào)及干擾角度。圖3.1有限次快拍條件下鄰近非相干信號(hào)空域譜Fig.3.1Spatialspectrumofadjacentnon-coherentsignalsunderlimited-shot圖3.2非相干信號(hào)空域譜Fig.3.2Non-coherentsignalspatialspectrum實(shí)驗(yàn)2.考慮入射角分別為10°和20°的非相干信號(hào),SNR=5dB,快拍數(shù)L=400。圖3.2為5種算法空域譜估計(jì)對(duì)比圖。由圖3.2可知,給定仿真條件下,CBF,MVDR,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于稀疏和低秩恢復(fù)的穩(wěn)健DOA估計(jì)方法[J]. 王洪雁,于若男. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]基于稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)的多跳頻信號(hào)DOA估計(jì)方法[J]. 郭英,東潤(rùn)澤,張坤峰,眭萍,楊銀松. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]一種新的稀疏重構(gòu)的DOA估計(jì)算法[J]. 韋娟,計(jì)永祥,牛俊儒. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]二維混合MIMO相控陣?yán)走_(dá)收發(fā)波束空間設(shè)計(jì)[J]. 劉帥琦,王布宏,李夏,田繼偉,曹帥. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(10)
[5]基于稀疏重構(gòu)的共形陣列穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法[J]. 陳沛,趙擁軍,劉成城. 電子與信息學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]DOA estimation via sparse recovering from the smoothed covariance vector[J]. Jingjing Cai,Dan Bao,Peng Li. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(03)
博士論文
[1]毫米波大規(guī);旌详嚵兄胁ㄟ_(dá)角的低復(fù)雜度估計(jì)[D]. 吳凱.西安電子科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]基于稀疏重構(gòu)的窄帶信號(hào)DOA估計(jì)研究[D]. ?∪.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于MEMS數(shù)字麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng)[D]. 郭劍鋒.鄭州大學(xué) 2017
[3]基于不同陣列形式的測(cè)向性能研究[D]. 王智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于字典學(xué)習(xí)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮重構(gòu)與擾動(dòng)識(shí)別研究[D]. 張瀚文.江蘇大學(xué) 2016
本文編號(hào):3257498
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