信號稀疏分解在空間譜估計中的應(yīng)用.pdf

1、空間譜估計是陣列信號處理的一個重要分支，近年來在雷達、通信、聲納、地震、射線天文等科技領(lǐng)域取得了極為廣泛的應(yīng)用?？臻g譜估計的主要目的是利用空間多傳感器所構(gòu)成的陣列對空間分布信號的參數(shù)和信源位置進行估計。近幾十年來成為了陣列信號處理技術(shù)領(lǐng)域的一個研究熱點，在理論研究和工程實用系統(tǒng)中均取得了迅猛發(fā)展，在眾多軍事和民用領(lǐng)域有著極為廣闊的發(fā)展空間。 本論文著重于研究信號稀疏分解在空間譜估計中的應(yīng)用。信號稀疏分解作為一種新的信號分解與表示

2、方法，在信號處理中有著廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)應(yīng)用到諸如信號壓縮編碼、信號識別、信號的時頻分布研究等方面。本文首先對空間譜估計的發(fā)展及研究現(xiàn)狀作了分析，然后介紹了空間譜估計和信號稀疏分解的基礎(chǔ)知識。在隨后的章節(jié)中，分幾個方面介紹了信號稀疏分解在空間譜估計中的應(yīng)用。在第三章中，介紹了基于信號稀疏分解的頻率估計方法。提出一種基于MP分解的頻率估計算法，新算法在低信噪比情況下的性能遠遠超過傳統(tǒng)的DFT方法。另外還討論了一種基于時頻原子實現(xiàn)信號時頻分解

3、的方法，實現(xiàn)了對非平穩(wěn)信號的時頻分析，并提出了瞬時頻率的估計方法。在第四章中，介紹了信號稀疏分解在DOA估計中的應(yīng)用。從陣列信號的稀疏分解入手，通過建立適當?shù)倪^完備原子庫，將陣列信號自適應(yīng)的分解到各個導(dǎo)向矢量張成的子空間上，實現(xiàn)了空域信號DOA的超分辨估計。提出一種基于MP分解的DOA估計方法，計算機仿真證實新算法在低信噪比情況下的估計性能遠遠超過MUSIC算法和ESPRIT算法。在第五章中，介紹了基于MP分解的信號降噪處理，提出了一種