大学学报(自然科学版),2018,47(2):179-185.
Citation format: Wei S,Tao C G,Li L,et al.Frequency and DOA joint estimation method based on twolayer compressed sensing [J].Journal of Shanghai Normal University (Natural Sciences),2018,47(2):179-185.
0引言
信源定位是信号处理领域的一个重要问题,在实际应用中,为准确对信源进行定位,常涉及对频率、多普勒频移、波达时间、波达频率等参数的估计.随着通信技术的飞速发展,波达方向和频率联合估计技术广泛应用于雷达、勘探、射电天文、移动通信等领域,成为了信号处理领域的一个热点问题[1-6].
自从波达方向和频率的联合估计方法问世以来,学者们提出了许多同类方法.文献[7]提到一种基于空域滤波的频率和方向波数配对方法,该方法具有简单可行的优点.为提高方向波数估计精度,文献[7-9]提出基于信号奇异值分解的压缩感知方法,使空域滤波法在低信噪比(SNR)条件下的稳健性大大增强.
压缩感知理论(CS)是一种新的高分辨求解算法,大量文献研究表明该方法在低信噪比、少快拍数条件下对参数估计的稳健性较好[10-13],基于此,本文作者提出了一种两层压缩感知的频率/角度估计方法.通过利用压缩感知理论对方向波数和频率的求解,提高算法在低信噪比、少快拍条件下对信源定位的精确度.
1信号模型
假設有P个远场信号分别以θ1,θ2,θ3,…,θP角度入射到阵元数为N,阵元间距为d的均匀线阵上[1-8,14],信号对应的中心频率分别为f1,f2,f3,…,fP,则第i个信号(i=1,2,3,…,P)角度和频率的二维导向矢量
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