首页 期刊 水下无人系统学报 基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计 【正文】

基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计

作者:陈玉凤; 黄建国; 苏建军 西北工业大学航海学院; 陕西西安710072
方位估计   压缩感知   qr分解   波束形成  

摘要:利用空域目标的稀疏性,建立了基于正弦域的DOA压缩感知模型,并根据压缩感知理论设计了一种随机压缩采样方式,从而构造了一种新的测量矩阵。同时将普适的高斯随机测量矩阵进行近似QR分解得到新的测量矩阵,使得该矩阵具有更好的约束等容(RIP)常数。应用新构造的测量矩阵,采用奇异值分解(SVD)提取信号子空间,得到低维形式的接收数据矩阵,从而提出了2种不同类别的DOA估计算法:基于QR分解和奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解算法(QR.SVD.MFOCUSS)和压缩感知波束形成算法(RSVD.CSB、QRSVD—CSB)。与多测量矢量欠定系统聚焦求解(MFOCUSS)等算法相比,QR.SVD.MFOCUSS算法在低信噪比条件下适用且运算量显著降低;与传统的最小方差无畸变响应(MVDR)算法和压缩感知(cs)波束形成算法相比,基于随机测量矩阵和奇异值分解的压缩感知波束形成算法(RSVD.CSB)和基于QR分解测量矩阵和奇异值分解的压缩感知波束形成算法(QRSVD.CSB)算法具有更高的角度分辨率、更低的均方根误差及更优的估计性能等。

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