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基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计

陈玉凤 黄建国 苏建军

陈玉凤, 黄建国, 苏建军. 基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计[J]. 水下无人系统学报, 2013, 21(2): 110-114. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2013.02.007
引用本文: 陈玉凤, 黄建国, 苏建军. 基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计[J]. 水下无人系统学报, 2013, 21(2): 110-114. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2013.02.007
CHEN Yu-feng, HUANG Jian-guo, SU Jian-jun. High Resolution Direction-of-Arrive Estimation Based on Sparse Reconstruction and Compressive Sensing Beamforming[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2013, 21(2): 110-114. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2013.02.007
Citation: CHEN Yu-feng, HUANG Jian-guo, SU Jian-jun. High Resolution Direction-of-Arrive Estimation Based on Sparse Reconstruction and Compressive Sensing Beamforming[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2013, 21(2): 110-114. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2013.02.007

基于稀疏重建和压缩感知波束形成的高分辨DOA估计

doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2013.02.007
基金项目: 国家自然科学基金(60972152); 国家重点实验室基金(9140C230309110C23); 西北工业大学基础研究基金(JC201027)
详细信息
    作者简介:

    陈玉凤(1986-), 女, 在读硕士, 主要研究方向为信号与信息处理.

  • 中图分类号: TJ630.34; TN911.7

High Resolution Direction-of-Arrive Estimation Based on Sparse Reconstruction and Compressive Sensing Beamforming

  • 摘要: 利用空域目标的稀疏性,建立了基于正弦域的DOA压缩感知模型,并根据压缩感知理论设计了一种随机压缩采样方式,从而构造了一种新的测量矩阵。同时将普适的高斯随机测量矩阵进行近似QR分解得到新的测量矩阵,使得该矩阵具有更好的约束等容(RIP)常数。应用新构造的测量矩阵,采用奇异值分解(SVD)提取信号子空间,得到低维形式的接收数据矩阵,从而提出了2种不同类别的DOA估计算法:基于QR分解和奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解算法(QR-SVD-MFOCUSS)和压缩感知波束形成算法(RSVD-CSB、QRSVD-CSB)。与多测量矢量欠定系统聚焦求解(MFOCUSS)等算法相比,QR-SVD-MFOCUSS算法在低信噪比条件下适用且运算量显著降低;与传统的最小方差无畸变响应(MVDR)算法和压缩感知(CS)波束形成算法相比,基于随机测量矩阵和奇异值分解的压缩感知波束形成算法(RSVD-CSB)和基于QR分解测量矩阵和奇异值分解的压缩感知波束形成算法(QRSVD-CSB)算法具有更高的角度分辨率、更低的均方根误差及更优的估计性能等。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-12
  • 修回日期:  2012-06-28
  • 刊出日期:  2013-04-20

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