一种鲁棒的压缩感知高分辨率DOA估计方法.pdf

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1、第35卷第5期宇航学报Vo1．35No．52014年5月JournalofAstronauticsMav2014一种鲁棒的压缩感知高分辨率DOA估计方法王超宇，朱晓华，李洪涛，顾陈(南京理工大学电子工程与光电技术学院，南京210094)摘要：为了改善压缩感知多目标波达方向(CompressiveSensingDOA，CS-DOA)估计中系统感知模型与目标角度信息失配引起的目标参数提取能力下降的问题，本文在建立系统感知模型与目标角度信息失配条件下的DOA估计联合稀疏感知模型的基础上，将多测量矢量欠定性系统正则化聚焦求解

2、算法(RMFOCUSS)和LASSO(Least·AbsoluteShrinkageandSelectionOperator)算法相结合，提出了一种鲁棒的高分辨CS—DOA估计方法。该方法对目标角度信息矢量与系统感知模型失配误差进行交替迭代优化求解，降低了由系统感知模型失配引起的DOA估计误差，改善了压缩感知重构算法无法用于低信噪比的缺陷，且具有较低的运算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性和优越性。关键词：高分辨率DOA；压缩感知；感知模型失配中图分类号：TN911．7文献标识码：A文章编号：1000—1328f

3、2014)05—0590-07DoI：10．3873厂j．issn．1000—1328．2014．05．013ARobustHigh-ResolutionDOAEstimationAlgorithmBasedonCompressiveSensingWANGChao—yu，ZHUXiao—hua，LIHong—tao，GUChen(SchoolofElectronicEngineeringandOptoelectronicTechnology，NamingUniversityofScienceandTechnology

4、，Naming210094，China)Abstract：Toenhancetheperformanceofcompressivesensingmulti—targets’directionofarrival(CS—DOA)estimationabilityinthepreseneeofmismatchbetweensystemsensingmodelandthetargets’angleinformation，anovelrobusthigh—resolutionDOAestimationmethodispropo

5、sedbycombiningtheregularizedmulti—vectorfocalundeterminedsystemsolver(RMFOCUSS)withleast—absoluteshrinkageandselectionoperator(LASSO)algorithm．First，aDOAestimationsparsemodelisestablishedbyexploitingthemismatchbetweensystemsensingmodelandtargets’angleinformatio

6、n．Then，RMFOCUSSandLASSOalgorithmareemployedtoiterativelyoptimizetargets’anglevectorsandsystemmodelmismatcherrorrespectively．TheproposedmethodimprovesDOAestimationaccuracyintermsofexistingmismatchforCS-DOA，overcomesthedefectthatCSrecoveryalgorithmscan’tbeusedinl

7、owsignal·to—noiseratiocase，andhaslowercomputationalcomplexity．NumericalsimulationsdemonstratetheeffectivenessofthepresentedDOAmethod．Keywords：Hi一resolutionDOA；Compressivesensing(CS)；SensingmodelmismatchDOA估计算法；文献[2]针对卫星间通信问题，提出0引言了基于数字波束形成技术的DOA估计方法；文献波达方向(Dire

8、ctionofArrival，DOA)估计是阵[3]利用DOA估计中常见的多重信号分类列信号处理的重要研究方向之一，在航天器系统和(MUSIC)算法实现了卫星干扰源的精确定位；文献测量与信息传输等领域得到了广泛的应用，如[4]讨论了DOA估计在航天器与地面设备间通信文献[1]研究了适用于卫星和通信系统的动目标的重要作用。然而，最小方差谱估计法和