基于壓縮感知的高分辨DOA估計(jì).pdf

1、陣列信號(hào)處理相比于傳統(tǒng)信號(hào)處理方法，具有波束控制靈活、空間分辨率高、信號(hào)增益高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其中，空間譜估計(jì)作為當(dāng)代比較先進(jìn)和成熟的DOA估計(jì)算法，其以MUSIC等為代表的子空間類算法，在很大程度上促進(jìn)了水聲測(cè)向定位技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了水聲測(cè)向定位的分辨能力。然而，由于其需要利用信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)進(jìn)行DOA估計(jì)，對(duì)快拍數(shù)據(jù)的需求量大，給數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和傳輸帶來(lái)了巨大的壓力，尤其在深海，更加大了對(duì)設(shè)備的要求，增加了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難

2、度。其次，隨著水聲技術(shù)的不斷發(fā)展，水聲信號(hào)攜帶的信息量越來(lái)越大，信號(hào)形式越來(lái)越多樣化，聲場(chǎng)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，信號(hào)在空域和頻域的分布密度日益增加，信號(hào)處理所需的帶寬不斷地增加，使得基于奈奎斯特采樣定理的采樣率也隨之越來(lái)越高，相應(yīng)的對(duì)硬件存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)在聲場(chǎng)中傳輸能力以及信號(hào)處理算法的運(yùn)算速度等諸多方面都將提出更高的要求。
　　本文將壓縮感知理論引入到陣列信號(hào)DOA估計(jì)中，通過(guò)信號(hào)的稀疏采樣和精確重構(gòu)，用一種全新的采樣方法突破

3、了奈奎斯特采樣定理的限制，有效地解決了上述經(jīng)典空間譜估計(jì)類算法固有的不足，為水聲信號(hào)的DOA估計(jì)開(kāi)辟了一條新的道路，對(duì)于水聲信號(hào)處理領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景和重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要圍繞空間信號(hào)源的陣列信號(hào)建模，設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的基于壓縮感知理論的DOA參數(shù)估計(jì)算法，包含信號(hào)的稀疏表示、觀量矩陣的設(shè)計(jì)以及信號(hào)重構(gòu)算法三個(gè)核心問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)信號(hào)DOA的高分辨估計(jì)。本文首先介紹了經(jīng)典的陣列信號(hào)DOA估計(jì)的基本理論及方法，其次介紹了壓縮