陣列測向的稀疏超分辨方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代復(fù)雜的空間電磁環(huán)境中，輻射源信號高度密集、目標高速運動、“短，跳，隱”信號大量出現(xiàn)，作為電子偵察與電子對抗重要組成部分的無線電測向定位遇到了前所未有的困難與挑戰(zhàn)。本文研究完善并利用壓縮感知理論，針對低信噪比、少快拍數(shù)、目標運動等問題，構(gòu)建測向模型，設(shè)計稀疏重構(gòu)算法，提出了稀疏超分辨的陣列測向與方位角跟蹤的新方法。
　　首先，基于-約束等距性質(zhì)研究了1-analysis稀疏重構(gòu)的可重構(gòu)條件。針對目前1-analysis稀疏重構(gòu)

2、所要滿足的-約束等距性質(zhì)本質(zhì)上要求測量矩陣具有相關(guān)性很小這一限制，本文給出了-約束等距約束常數(shù)的緊致上界，松弛了測量矩陣的相關(guān)性條件，為1-analysis稀疏重構(gòu)應(yīng)用于實際問題提供了理論保障。
　　其次，提出了低信噪比環(huán)境下陣列接收信號的降噪恢復(fù)方法。在信噪比很低的情況下，傳統(tǒng)的空間譜估計方法和基于壓縮感知理論的稀疏測向方法的抗噪性能均不理想。本文建立了適用于陣列接收信號恢復(fù)的1-anaylsis重構(gòu)模型，證明了陣列接收模型中的

3、流形矩陣滿足1-anaylsis稀疏重構(gòu)條件，從而在理論上保證了將1-analysis稀疏重構(gòu)用于低信噪比環(huán)境下恢復(fù)陣列接收信號的合理性，最后推導(dǎo)出了信號恢復(fù)誤差的理論上界。實驗表明該方法對提高低信噪比環(huán)境下的測向性能具有顯著效果。
　　第三，分別提出了基于信號子空間與信號結(jié)構(gòu)信息的空間離散化陣列稀疏測向方法。目前大多數(shù)稀疏測向方法將陣列接收數(shù)據(jù)或其協(xié)方差矩陣作為稀疏重構(gòu)模型中的觀測數(shù)據(jù)，測向的準確性不理想，針對這一問題本文提出了

4、利用信號子空間的陣列稀疏測向新方法，構(gòu)造了信號子空間的稀疏表示，建立了恢復(fù)輻射源信號能量的稀疏重構(gòu)模型，并將其轉(zhuǎn)換為二階錐規(guī)劃問題來求解。為了利用輻射源信號包括空間稀疏性和時間相關(guān)性在內(nèi)的信號結(jié)構(gòu)信息，本文提出了適用于陣列測向的塊稀疏貝葉斯方法，該方法同時結(jié)合了空間網(wǎng)格細化策略，在一定程度上緩解了大部分陣列稀疏測向方法所面臨的由空間離散化導(dǎo)致的輻射源目標網(wǎng)格失配和稀疏表示模型誤差這一問題，進一步提高了測向的性能。
　　再次，提出了

5、連續(xù)域陣列測向的稀疏超分辨方法?；诳臻g離散化的稀疏測向方法的性能受到網(wǎng)格失配效應(yīng)和稀疏表示模型誤差的限制，為了解決這一問題，本文基于無網(wǎng)格壓縮感知理論，利用單快拍數(shù)據(jù)實現(xiàn)了連續(xù)域稀疏超分辨測向，并給出了該方法實現(xiàn)超分辨測向所要滿足的輻射源最小角度距離和最少陣元個數(shù)。針對上述方法的測向性能受到相鄰輻射源之間最小角度距離和陣元數(shù)限制且僅能使用單個快拍數(shù)據(jù)使得性能受限等問題，本文提出了可以使用任意快拍數(shù)據(jù)實現(xiàn)連續(xù)空間上陣列測向的稀疏超分辨方