doa估计中的稳健稀疏重构模型及算法研究

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1、ｐ告击如後＊著ＨＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＭ賴．Ｉ１论支题目ＤＯＡ估计中的稳健稀疏重构模型及算法研究学科专业信号与信息处理＂Ａ；＾＾学号２０１３２１０２０４６９＿＂？小－＇’’作者姓名线志咖．古＇＾＾■■■■指晉教师段惠萍副教授＞＿＿Ｊ蓋ｒ！＇；；．Ｉ；；＃ｋ．．｜，，ｊＪＩ独创性声明本人声明所

2、呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕Ｋ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。獻削＂＾作者签名：日期：年月Ｗ日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，光许论文被查阅

3、和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可切采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）竞作者签名：化１併导师签名：和Ａ日期：年月＾日分类号密级注1UDC学位论文DOA估计中的稳健稀疏重构模型及算法研究（题名和副题名）钱志刚（作者姓名）指导教师段惠萍副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05.27学位授予单位和日期

4、电子科技大学2016年06月答辩委员会主席王建国评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonRobustSparseReconstructionModelsandAlgorithmsinDOAEstimationAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandinformationprocessingAuthor:ZhigangQianAdvisor:Huiping

5、DuanSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要波达方向（DOA）估计是阵列信号处理两大研究方向之一，在雷达、声呐以及通信中有着广泛的应用。在过去的半个世纪中，大量的参数化和非参数化DOA估计方法相继被提出来。近期，出现了一种基于稀疏表达的半参数化方法，由于其所需快拍数少、能够处理相干信源以及分辨率高等原因，受到了广泛的关注。大部分DOA估计方法都基于阵列流型准确已知的假设，然而在实际工程应用中，由于环境等因素的影响，阵元位置误差是难以避免的，而阵元位置误差的存在会使得算法的

6、性能严重下降甚至失效，因此，解决阵元位置误差条件下的DOA估计问题具有一定的研究意义和实际应用价值。针对远场窄带信号，本文从接收数据协方差矢量化的稀疏表示角度出发，研究阵元位置存在误差情况下的DOA估计问题，提出了一种新的稀疏表达模型以及基于该模型的DOA估计算法。本论文主要的贡献与创新点包括：1．针对阵元位置存在误差的问题，在阵元位置误差服从正态分布和均匀分布的假设前提下，推导出一种全新的基于协方差矩阵矢量化的稀疏表达模型，该模型不仅考虑了阵列扰动的统计特性，而且不存在一阶泰勒展开的近似误差。仿真实验显示，相比已

7、有的稳健DOA估计方法和自校准的DOA估计方法，本文提出的稳健稀疏重构模型和方法具有更好的性能。2．针对DOA估计中不同信号模型波达方向估计的误差和性能问题，本文推导出理想情况下确定性信号、随机性信号，以及阵元位置误差情况下确定性信号、随机性信号四种模型的克拉美罗下界，进行了相应的仿真与分析，其中特别分析了针对阵元位置误差统计量、信噪比、快拍次数和空间信号入射方向参数对克拉美罗下界的影响，为应用于实际环境的DOA估计算法研究和分析提供了一定的理论依据。关键词：波达方向估计，阵元位置误差，稀疏表示，稳健，克拉美罗下界

8、IABSTRACTABSTRACTDirection-of-arrival（DOA）estimationisoneoftwomainresearchdirectionsinarraysignalprocessing,andhencehasawiderangeofapplicationsinradar,sonar,andcommunication.Alarge