基于特殊陣列的壓縮感知DOA估計方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)波達方向（DOA）估計算法所需快拍數(shù)大，無法直接處理相干信源且敏感于噪聲。壓縮感知波達方向（CS-DOA）估計能夠在小快拍數(shù)和低信噪比的條件下估計相干信源的來波方向。為了進一步提高CS-DOA估計的測角分辨力和陣列利用率，本文針對特殊陣列條件下的CS-DOA估計展開了研究。
　　首先，針對常規(guī)CS-DOA估計算法中陣元利用率低和計算量大等問題，本文提出了一種基于最小冗余線陣的正交匹配追蹤算法。所提算法利用最小冗余線陣作為空間信

2、號的接收陣列，充分地擴充了陣列孔徑；并在此模型下更新了觀測矩陣，有效地降低了觀測值的維數(shù)。仿真結(jié)果表明，所提算法能夠利用較少的陣元實現(xiàn)低信噪比和小快拍數(shù)的條件下相干信源的高分辨DOA估計。
　　然后，本文在陣列孔徑和陣元數(shù)一定的約束條件下，提出了一種基于混沌機制的免疫遺傳算法來搜索DOA估計的最優(yōu)陣列結(jié)構(gòu)。該算法通過混沌機制確定疫苗的長度，并利用最優(yōu)父代個體作為疫苗母本制備特殊疫苗。疫苗的接種充分地利用了約束問題的先驗信息，有效地

3、提高了陣列的多樣性。與經(jīng)典遺傳算法相比，該方法能夠有效地避免早熟現(xiàn)象和種群退化問題。仿真結(jié)果表明，利用基于混沌機制的免疫遺傳算法搜索到的最優(yōu)陣列結(jié)構(gòu)具有更高的適應(yīng)性。
　　最后，為了將CS-DOA估計應(yīng)用到更多陣列結(jié)構(gòu)中，本文提出了基于非均勻線陣的正交匹配追蹤算法。該算法首先利用基于混沌機制的免疫遺傳算法優(yōu)化DOA估計的陣列結(jié)構(gòu)，通過實驗仿真證明了優(yōu)化所得非均勻線陣具有一定的通用性，在此模型下提出了基于非均勻線陣的正交匹配追蹤算法