基于陣列信號合成和稀疏信號描述的測向算法研究.pdf

1、陣列信號處理是目前十分活躍的研究領(lǐng)域，其中陣列測向即信號到達(dá)角的估計(jì)是陣列信號處理中一個重要的研究方向。隨著陣列信號處理技術(shù)的快速發(fā)展，如何盡提高測向的性能逐漸成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。而在實(shí)際應(yīng)用中，由于所面臨的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，存在各種干擾和噪聲，一般測向算法所要求的理想條件總是難以滿足的，這也使得高性能信號到達(dá)角的估計(jì)變得越來越困難。本文在前人已有的工作基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析和研究了以下幾方面的內(nèi)容：
　　 (一)適當(dāng)處理各陣元接收

2、到的信號以提高其信噪比：當(dāng)最大天線口徑和最低接收機(jī)噪聲溫度都已經(jīng)到達(dá)極限時，提高信噪比的有效方法是將來自多個陣元的信號進(jìn)行合成，即陣列信號合成。利用各陣元接收到信號的相干性和噪聲的不相關(guān)性，將各陣元信號采用不同方法尋找到適當(dāng)?shù)膹?fù)加權(quán)值進(jìn)行修正，然后合成已修正的信號，從而獲得所需較高信噪比的接收信號。通過理論分析和仿真結(jié)果兩方面表明陣列信號合成方法可以有效提高信號的信噪比。
　　 (二)尋找性能良好的測向方法：基于陣元接收數(shù)據(jù)樣本

3、的過完備稀疏信號描述基礎(chǔ)上的一種測向方法即l1-SVD方法。在此方法中采用l1范數(shù)進(jìn)行稀疏性加權(quán)，對大量數(shù)據(jù)樣本組成的矩陣采用奇異值分解進(jìn)行降維的處理。由于其代價函數(shù)中涉及到復(fù)數(shù)的組合優(yōu)化問題，所以需要采用二階錐規(guī)劃的方法，通過引用組合優(yōu)化數(shù)據(jù)庫SeDuMi解決。從理論分析和仿真結(jié)果兩方面證明該方法在低信噪比和相干信號情況下相對于其他測向方法能有效地提高測向的性能，并將陣列信號合成與測向算法結(jié)合來進(jìn)一步提高陣列測向的性能。