基于壓縮感知的隨機(jī)陣列測向方法研究.pdf

1、陣列信號處理是信號處理的一個重要研究分支,廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、射電天文等領(lǐng)域。陣列信號處理解決的關(guān)鍵問題之一就是信號的波達(dá)方向估計,也是陣列測向的主要目的。隨著科技的不斷發(fā)展,對空間譜估計測向精度的要求越來越高,由于經(jīng)典的空間譜估計算法是基于奈奎斯特采樣定理的,需要處理的數(shù)據(jù)量很大,此外這些算法均敏感于噪聲,對信噪比要求較高,限制了其應(yīng)用范圍?，F(xiàn)有的陣列信號測向方法對低信噪比、小樣本數(shù)適應(yīng)能力方面的固有局限仍然存在,這一局限極大地降低

2、了各種測向方法在當(dāng)今日益復(fù)雜的信號環(huán)境中的性能。
　　近年來,由Donoho、Candes以及Tao等人提出的壓縮感知理論為解決該問題提供了契機(jī),該理論突破了奈奎斯特采樣定理的瓶頸,指出只要信號是稀疏的或者是可壓縮的,就能以遠(yuǎn)低于奈奎斯特的采樣速率對信號進(jìn)行采樣并能夠精確的重構(gòu)出原信號。鑒于壓縮感知理論的這些優(yōu)點(diǎn),本文對壓縮感知理論進(jìn)行了研究,并將其引入到陣列信號的高分辨測向中。
　　本文的主要研究工作如下:
　　1、

3、研究陣列信號處理的模型和波達(dá)方向估計中幾種經(jīng)典算法,并進(jìn)行計算機(jī)仿真,比較這些算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　2、深入研究了壓縮感知的基本原理和框架,并著重分析了信號的稀疏表示、觀測矩陣的設(shè)計以及信號重建算法三個壓縮感知理論中的核心問題。由于信號重建算法在信號稀疏重構(gòu)中的重要性,重點(diǎn)論述了基追蹤算法、貪婪算法、SPGL1算法,并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)比較。
　　3、利用陣列信號來波方向的空域稀疏性,從稀疏信號重建的角度出發(fā),提出了基于超完備冗