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《基于子空間匹配追蹤的LFM信號的DOA估計-論文.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、a葉姣2014年第27卷第7期ElectronicSci.&Tech./Ju1.15.2014基于子空間匹配追蹤的LFM信號的DOA估計劉璐,聶敏(西安郵電大學通信與信息工程學院,陜西西安710121)摘要DOA估計是陣列信號處理中的熱點。文中針對LFM信號的DOA估計算法采樣數據量大,在低信噪比情況下估計效果不理想的問題,提出了基于子空間匹配追蹤的LFM信號的DOA估計。該方法通過子空間匹配追蹤算法將信號投影在子空間上,求出最大投影,最終估計出LFM信號的DOA。此外,改進后的空間匹配追蹤算法,還解決了原算法
2、收斂速度慢、會出現過匹配現象的問題。經仿真驗證對比,該算法估計DOA的過程中匹配次數遠小于匹配追蹤的過程中。且在較低的信噪比下能估計出DOA。關鍵詞線性調頻信號;DOA估計;壓縮感知;匹配追蹤算法中圖分類號TN957.51文獻標識碼A文章編號1007—7820(2014)07—043—04DOAEstimationofLFMSignalBasedonSubspaceMatchingPursuitLIULu,NIEMin(SchoolofCommunicationandInformationEngineering
3、,Xi’anUniversityofPostsandTelecommunication,Xi’an710121,China)AbstractADOAestimationofLFMsignalbasedonsubspacematchingpursuitispurposedtodealwiththelargesampleddataintheestimationofLFMsignalandunsatisfactoryestimationunderlowsignalnoiseratio.Thesubspacematch
4、ingpursuitarithmeticprojectsthesignalonthesubspace,calculatesthemaximumprojection,andfi-nallyestimatestheDOAoftheLFMsigna1.Thisarithmeticalsoimprovesmatchingpursuitarithmeticanddecreasestheovermatchingphenomenon.Simulationsshowthatthenumberofovermatchingbyth
5、esubspacematchingpursuitarithmeticismuchlessthanthatbythematchingpursuitarithmetic,andtheDOAareestimatedunderlowsignalnoiseratio.Keywordslinerfrequencymodulatedsignal;estimationofDOA;compressedsensing;matchingpursuita-rithmetic隨著雷達技術的發(fā)展,線性調頻信號得到了廣泛應配追蹤算法的過匹配
6、現象,本文應用了文獻[3]提出用,利用陣列信號確定空間信號的波達方向(Direction的子空間匹配追蹤算法來估計低信噪比下的DOA。ofArrival,DOA)有著重要意義。對于非平穩(wěn)寬帶信號其主要思想是:在每次迭代中,用多個時頻原子張成的的DOA估計,常用方法是基于空間時頻分布(STFD)子空間代替單個原子,且用信號或殘差信號在子空間的子空間法(如Wigner—VilleDistribution,WVD)。但上的正交投影逼近信號或殘差信號。由于每次迭代LFM信號的WVD時頻聚集性在低信噪比情況下下降時,選取
7、了多個最匹配的時頻原子,可有效減小過匹配明顯,尤其是對于多信源,WVD的交叉項嚴重影響算現象出現的概率。用子空間上的正交投影逼近信號使法效果,使得在低信噪比時基本不能進行準確的估得殘差能量下降速度加快,且正交投影可通過最小二計?。為改進在低信號比和多信源情況下的估計效乘法得到,計算復雜度增加較小。本文將子空間匹配果,文獻[1]提出了基于cs理論的LFM信號的DOA追蹤算法最終通過仿真驗證了,本算法估計DOA速度估計,該方法雖解決了低信噪比和多信源的問題,但其快于匹配追蹤算法,并減少了過匹配現象。中應用的匹配追蹤
8、算法來估計DOA存在過匹配現象。1陣列線性調頻信號匹配追蹤算法是一種典型的貪婪算法J,但其收斂速度緩慢,原因之一是過匹配引人了不期望的人工分量。線性調頻信號(LinerFrequencyModulated,LFM)基于改善WVD低信噪比下DOA的估計效果下降和匹的表達式為s(t):AeJ(“如)(1)收稿日期:2013—03—22其中,A為信號的振幅為信號的中心頻率;為信號基金項目:國