基于稀疏信号重构的DOA估计及航路规划方法研究

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1、７口：雜你休次４硕士学位论文｜Ｉ參基于稀疏信号重构的ＤＯＡ估计及航路规划方法研究作者姓名胡艳艳指导教师姓名、职称王彤教授＿申请学位类别工学硕士１基于稀疏信号重构的DOA估计及航路规划方法研究作者姓名胡艳艳指导教师姓名、职称王彤教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1502121054分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于稀疏信号重构的DOA估计及航路规划方法研究作者姓名：胡艳艳一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士学校导师姓名、职称：王

2、彤教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月StudyonDOAEstimationbasedonSparseSignalReconstructionandRoutePlanningAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingByHuYanyanSupervisor:WangTongTitle:ProfessorJune20

3、18西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果中所罗列的内容以外；也不包含一为获得西安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。与我同工作的同事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了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。本人签名１日期：＾Ｌ１７西安

4、电子科技大学关于论文使用授权的说明：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、的复印件，允许查阅借阅论文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：ｗ－／ｌｉ（１１日期：ＵＪ？日期：ｗ摘要摘要在复杂战场环境中，现代雷达为了更加精确地

5、检测目标，需要清楚掌握战场中辐射源的频率和位置，而且，利用多架无人机协同代替单架有人机工作是重要的发展趋势，因此，有必要针对机载雷达开展更加精确的DOA估计算法研究和多机协同战场监视方法研究。为获得更加有效的DOA估计算法，本文对压缩感知和稀疏信号重构理论进行研究，并将其用于DOA估计，提出两种改进算法，分别使算法精度和算法应对单快拍数据、信源相干等非理想环境的性能得到改善。针对多机载雷达协同进行战场监视的问题，本文借鉴蚁群优化算法的思想，以实现实时最大化覆盖任务区域为目标，提出两种多机协同战场监视航路规划方法，使得机载雷达可

6、以彼此协同，动态地实现较好的区域覆盖。本文的研究成果主要包括：1.针对如何提高DOA估计算法精度的问题，对比了稀疏信号重构的典型算法在不同信噪比下的算法精度，提出了一种新的EOLS算法，该算法将ESPRIT算法嵌入到OLS算法中，在不同信噪比下，其性能均可超过OLS算法和ESPRIT算法性能的上限，仿真结果验证了新方法的有效性。2.针对在单快拍数据和信源相干等非理想环境下传统DOA估计算法估计性能不佳甚至失效的问题，本文提出一种改进的最大似然稀疏参数估计算法，该算法利用最小化最大方法的基本原理，采用二阶锥规划进行求解。仿真实验

7、表明，该算法在单快拍数据和信源相干的情况下能够获得更高的估计精度。3.针对多机载雷达战场监视的协同问题，本文提出一种多机协同战场监视单步航路规划方法，该方法借鉴蚁群优化算法的思想，较好地实现了对任务区域的动态覆盖。接着，针对单步优化方法在少数情况下可能出现飞机飞出任务区域边界和绕圈飞行导致覆盖率不稳定的问题，本文进一步优化算法中的适应度函数，增加边界惩罚和速度偏转角约束，同时提出了一种多步的多机协同战场监视航路规划方法，该方法解决了上述问题，并获得了更好的覆盖率曲线。关键词：DOA估计，稀疏信号重构，最大似然，蚁群算法，战场监

8、视航路规划IABSTRACTABSTRACTIncomplexbattlefieldenvironments,modernradarsneedtoclearlygraspthefrequencyandlocationofradiationsourcesinthebattlef