删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于稀疏和低秩恢复的稳健DOA估计方法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

王洪雁,,
于若男
大连大学信息工程学院 大连 116622
基金项目:国家自然科学基金(61301258, 61271379),中国博士后科学基金(2016M590218),重点实验室基金(61424010106)

详细信息
作者简介:王洪雁:男,1979年生,副教授,博士,研究方向为MIMO雷达信号处理、毫米波通信、机器视觉
于若男:女,1995年生,硕士生,研究方向为阵列信号处理、毫米波通信
通讯作者:王洪雁 gglongs@163.com
中图分类号:TN911.7

计量

文章访问数:2177
HTML全文浏览量:903
PDF下载量:117
被引次数:0
出版历程

收稿日期:2019-04-17
修回日期:2019-09-27
网络出版日期:2019-10-14
刊出日期:2020-03-19

Sparse and Low Rank Recovery Based Robust DOA Estimation Method

Hongyan WANG,,
Ruonan YU
College of Information Engineering, Dalian University, Dalian 116622, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China(61301258, 61271379), The Postdoctoral Science Foundation of China (2016M590218), The Key Laboratory Foundation (61424010106)


摘要
摘要:该文针对有限次采样导致传统波达方向角(DOA)估计算法存在较大估计误差的问题,提出一种基于稀疏低秩分解(SLRD)的稳健DOA估计方法。首先,基于低秩矩阵分解方法,将接收信号协方差矩阵建模为低秩无噪协方差及稀疏噪声协方差矩阵之和;而后基于低秩恢复理论,构造关于信号和噪声协方差矩阵的凸优化问题;再者构建关于采样协方差矩阵估计误差的凸模型,并将此凸集显式包含进凸优化问题以改善信号协方差矩阵估计性能进而提高DOA估计精度及稳健性;最后基于所得最优无噪声协方差矩阵,利用最小方差无畸变响应(MVDR)方法实现DOA估计。此外,基于采样协方差矩阵估计误差服从渐进正态分布的统计特性,该文推导了一种误差参数因子选取准则以较好重构无噪声协方差矩阵。数值仿真表明,与传统常规波束形成(CBF)、最小方差无畸变响应(MVDR)、传统多重信号分类(MUSIC)及基于稀疏低秩分解的增强拉格朗日乘子(SLD-ALM)算法相比,有限次采样条件下所提算法具有较高DOA估计精度及较好稳健性能。
关键词:波达方向/
低秩恢复/
稀疏/
凸优化
Abstract:Focusing on the problem of rather large estimation error in the traditional Direction Of Arrival (DOA) estimation algorithm induced by finite subsampling, a robust DOA estimation method based on Sparseand Low Rank Decomposition (SLRD) is proposed in this paper. Following the low-rank matrix decomposition method, the received signal covariance matrix is firstly modeled as the sum of the low-rank noise-free covariance matrix and sparse noise covariance one. After that, the convex optimization problem associated with the signal and noise covariance matrix is constructed on the basis of the low rank recovery theory. Subsequently, a convex model of the estimation error of the sampling covariance matrix can be formulated, and this convex set is explicitly included into the convex optimization problem to improve the estimation performance of signal covariance matrix such that the estimation accuracy and robustness of DOA can be enhanced. Finally, with the obtained optimal noiseless covariance matrix, the DOA estimation can be implemented by employing the Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) method. In addition, exploiting the statistical characteristics of the sampling covariance matrix estimation error subjecting to the asymptotic normal distribution, an error parameter factor selection criterion is deduced to reconstruct the noise-free covariance matrix preferably. Compared with the traditional Conventional BeamForming (CBF), Minimum Variance Distortionless Response(MVDR), MUltiple SIgnal Classification (MUSIC) and Sparse and Low-rank Decomposition based Augmented Lagrange Multiplier(SLD-ALM) algorithms, numerical simulations show that the proposed algorithm has higher DOA estimation accuracy and better robustness performance under finite sampling snapshot.
Key words:Direction Of Arrival (DOA)/
Low rank recovery/
Sparse/
Convex optimization



PDF全文下载地址:

https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=cf1e6828-7056-4462-b8b6-9a6b74ee7065
相关话题/优化 信号 通信 协方差 统计

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计
    曹运合1,2,,,郭勇强1,刘帅1,刘玉涛21.西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安7100712.通信网信息传输与分发技术重点实验室石家庄050081基金项目:国家自然科学基金(61771367),通信网信息传输与分发技术重点实验室开放基金(HHS19641X003)详细信息作者简介:曹 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于流量工程的软件定义网络控制资源优化机制
    胡宇翔1,李子勇1,,,胡宗魁2,胡涛11.国家数字交换系统工程技术研究中心??郑州??4500022.中国人民解放军第91445部队大连116043基金项目:国家自然科学基金(61521003,61872382),国家重点研发计划(2017YFB0803204),广东省重点领域研发计划(2018B ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于Lyapunov优化的隐私感知计算卸载方法
    赵星,,彭建华,游伟国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002基金项目:国家重点研发计划网络空间安全专项(2016YFB0801605),国家自然科学基金创新群体项目(61521003),国家自然科学基金(61801515)详细信息作者简介:赵星:男,1990年生,博士生,研究方向为移动通信网 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于粒子群优化的地震应急物资多目标调度算法
    唐红亮1,吴柏林2,胡旺2,,,康承旭11.湖南省地震局长沙4100042.电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731基金项目:国家自然科学基金(61976046),中国地震局地震科技星火计划(XH201801)详细信息作者简介:唐红亮:男,1979年生,高级工程师,硕士生导师,研究方向为地震 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于均值不等关系优化的自适应图像去雾算法
    杨燕,,王志伟兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070基金项目:国家自然科学基金(61561030),甘肃省财政厅基本科研业务费基金(214138),兰州交通大学教改基金(160012)详细信息作者简介:杨燕:女,1972年生,博士,教授、硕士生导师,主要研究方向为数字图像处理、智能信息处理、 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 高效宽带包络跟踪系统电路性能优化及非线性行为校正
    曹韬,,刘友江,杨春,周劼中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900基金项目:国家自然科学基金(61601425)详细信息作者简介:曹韬:男,1985年生,副研究员,研究方向为无线测控通信系统设计技术刘友江:男,1986年生,特聘研究员,研究方向为无线测控通信系统设计技术杨春:男,1972年生 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于相干态光场的连续变量测量设备无关Cluster态量子通信
    王宇,,苏琦密码科学技术国家重点实验室北京100878基金项目:国家自然科学基金(61602045,61602046),国家重点研发计划(2016YFA0302600,2018YFA0306404)详细信息作者简介:王宇:男,1982年生,副研究员,研究方向为量子密码和量子计算苏琦:男,1985年生 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于深度卷积神经网络的多元医学信号多级上下文自编码器
    袁野,贾克斌,,刘鹏宇1.北京工业大学信息学部北京1001242.北京工业大学计算智能与智能系统北京重点实验室北京100124基金项目:国家自然科学基金(81871394),先进信息网络北京实验室基金(040000546618017)详细信息作者简介:袁野:男,1991年生,博士生,研究方向为深度学 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 一种适用于小样本的迭代多重信号分类算法
    王娟,王彤,,吴建新西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071基金项目:国家自然科学基金(61471285)详细信息作者简介:王娟:女,1987年生,博士生,研究方向为阵列信号处理、空时自适应处理、广域GMTI王彤:男,1974年生,教授,研究方向为合成孔径雷达成像、机载雷达运动目标 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于价值优化的相控阵雷达任务调度算法
    杨善超1,,,田康生1,刘仁争1,郑玉军21.空军预警学院预警情报系武汉4300192.中国人民解放军94710部队无锡214000基金项目:国家863计划(2015AA7056045),国家自然科学基金(61601510)详细信息作者简介:杨善超:男,1992年生,博士生,研究方向为相控阵雷达资源 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03