基于原子范数最小化的单比特稀疏双极子阵列的波达角估计

摘要：

现有的单比特稀疏双极子阵列的波达角估计方法为子空间方法,其估计精度依赖于信号的统计特征,并且没有充分利用协方差矩阵的结构,导致其估计精度较低. 为了提高该阵列的波达角估计精度,本文提出了一种基于原子范数最小化的无网格稀疏化波达角估计方法. 该方法将稀疏双极子阵列的波达角估计转化为标量阵波达角估计,并根据参数空间的连续性构造基于原子集的阵列信号稀疏模型,随后利用单比特采样下噪声的稀疏特征,将该波达角估计问题转化为l1范数约束下的原子范数最小化问题,并且给出一种基于交替方向乘子法的快速迭代求解方法. 仿真结果表明:相较于现有的方法,本文所提方法有着更高的估计精度,在嵌套阵上,当信噪比为?5 dB时,其估计精度均方误差降低了17.9 dB;将求解原子范数最小化的计算复杂度由O(N6.5)降低为O(N3)其中N为与稀疏阵具有相同孔径和相同阵元间距的均匀线阵的阵元个数.

关键词：单比特采样、稀疏阵列、双极子、无网格、波达角(DOA)估计、原子范数最小化、交替方向乘子法

所属期刊栏目：38

分类号：TN911.7

资助基金：国家自然科学基金62171224

在线出版日期：2023-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：227-236