基于字典优化的压缩感知DOA估计

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1、國财｛謂似名團硕士学位论文｜３基于字典优化的压缩感知ＤＯＡ估计作者姓名赵鹏宇圓指导教师姓名、职称李鹏教授申请学位类别工学硕士Ｉ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指导下进行的研究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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含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一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献

2、均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任ｉ〇ｇ本人签名日期：ｆ，：—西安电子科技大学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，即研究生在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。保密的学位

3、论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：Ａ痛令导师签名：日期：日期ｊ〇ｉＬｉ＾４：学校代码10701学号1502120916分类号TN911.7密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于字典优化的压缩感知DOA估计作者姓名：赵鹏宇一级学科：电子科学与技术二级学科：信息对抗技术学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李鹏教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月Thesis/DissertationGuideforPostgraduatesofXIDIANUNIVERSITYAthesissubmittedtoXIDIANUNI

4、VERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectricMachinesandElectricApparatusByZhaoPengyuSupervisor:LiPengTitle:ProfessorJune2018摘要摘要由于辐射源角度在短时间内不可能发生大的变化，方位角度信息成为辐射源信号分选中最稳定的参数，因此，对辐射源的测向是电子侦察的一项重要内容，DOA估计也成为电子侦察领域一个重要研究课题。压缩感知理论的引入为DOA估计研究带来新的视角，本文从压

5、缩感知稀疏信号重构判断准则入手，在压缩感知的理论框架内寻找优化DOA估计的方法。论文的主要研究工作有：1，建立了包含线阵、圆阵、L阵在内的多种场景下的压缩感知DOA估计模型。线阵是只估计信号与阵列夹角的一维DOA估计，圆阵和L阵进行的则是同时估计方位角和俯仰角的二维DOA估计。分别讨论了不同阵列形式下的DOA估计模型参数设置以及求解方案，并通过实验仿真分别对这几种阵列类型下的压缩感知DOA估计进行了实验验证和性能分析，对比分析了OMP算法和阈值迭代两种稀疏信号重构算法。2，建立了字典优化模型。从压缩感知理论入手，寻求压缩感知理论框架内优化给予压缩感

6、知DOA估计的方法。基于压缩感知DOA估计的核心求解环节是空域稀疏信号的重构，而压缩感知理论中，稀疏信号能否成功重构有其判断准则，若能从压缩感知理论上提高稀疏信号重构的精度，那么同时也就提高了DOA估计结果的质量。本文以压缩感知的稀疏信号重构判断准则为目标函数，提出了字典优化模型，确定了以字典矩阵列与列之间的正交性为评价函数，阵元位置坐标为优化变量，遗传算法作为优化算法的优化流程，并通过实验仿真验证了字典优化对于提高DOA估计算法性能有显著的提高。3，在字典优化的基础上引入信号矢量化模型进一步提升了算法性能。基于矢量化模型通过增加虚拟阵元，拓展了阵

7、列孔径，提升了阵列自由度，从而显著提高了DOA估计算法性能。计算机仿真实验结果表明，信号矢量化模型对DOA估计算法性能的一定提升作用。4，对字典优化的结果进行了性能分析，分析对比了优化后和优化前DOA估计算法的性能差异，确认了字典优化的有效性和可行性。并在不同信号源形式、不同信噪比、不同幅相误差、来波方向等条件下，对优化后的DOA估计算法进行性能分析，验证了文中建立的字典优化后DOA估计模型具有高精度和高稳定性的特点。关键词：字典优化DOA压缩感知遗传算法虚拟阵元IABSTRACTABSTRACTSincetheangleoftheradiatio

8、nsourcecannotbegreatlychangedinashorttime,theazimuthangleinfo