寬帶陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法研究.pdf

1、稀疏分解是信號(hào)處理領(lǐng)域中一種新興的方法。它把信號(hào)表示成了一種稀疏的形式。由于它對(duì)信號(hào)表示的特殊性，因而具有許多優(yōu)良特性，從而引起了研究人員的重視。稀疏分解中常用的算法有匹配追蹤算法(Matching Pursuit，MP)，正交匹配追蹤算法(Othogonal Matching Pursuit，OMP)以及基追蹤算法(Basic Pursuit，BP)等。
　　 在信號(hào)處理領(lǐng)域中，陣列信號(hào)處理是一個(gè)重要的分支，它廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、

2、通信、聲納、地震、射線天文中。對(duì)于陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)方面的研究，以前都是建立在平穩(wěn)窄帶假設(shè)基礎(chǔ)上的；而對(duì)寬帶信號(hào)的處理，它的性能已經(jīng)失效。所以，廣大科研人員都對(duì)寬帶陣列信號(hào)參數(shù)估計(jì)問題產(chǎn)生了極大興趣。
　　 本文將信號(hào)稀疏分解的方法應(yīng)用到寬帶陣列信號(hào)處理中，提出了基于正交匹配追蹤OMP分解的寬帶信號(hào)參數(shù)(起始頻率，調(diào)頻斜率以及波達(dá)方向)的估計(jì)方法。本文所作的主要工作和貢獻(xiàn)如下：
　　 (1)首先從窄帶信號(hào)估計(jì)的MUSCI算

3、法開始研究，繼而深入研究了寬帶信號(hào)處理領(lǐng)域中常用的時(shí)頻分析方法--Wigner-Ville分布(WVD)算法。并把此算法應(yīng)用在寬帶Chirp信號(hào)的波達(dá)方向(Direction of Arrival，DOA)估計(jì)的空間譜研究中。
　　 (2)對(duì)傳統(tǒng)的信號(hào)分解方法--正交分解方法進(jìn)行了介紹，以及本文主要研究的信號(hào)的稀疏分解方法--MP算法和OMP算法。提出了基于OMP分解的寬帶Chirp信號(hào)的起始頻率和調(diào)頻斜率以及波達(dá)方向估計(jì)的多參

4、數(shù)的估計(jì)方法。此算法主要是根據(jù)陣列結(jié)構(gòu)和信號(hào)形式自適應(yīng)建立過完備原子庫，通過OMP分解，從過完備原子庫中找出與待分解信號(hào)最為匹配的原子。根據(jù)這個(gè)最匹配的原子，來得到待估計(jì)信號(hào)的一些參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)參數(shù)的高精度估計(jì)。
　　 (3)研究了寬帶信號(hào)處理中經(jīng)典的相干信號(hào)子空間算法(CoherentSignal-subspace Method，CSM)。聚焦矩陣的構(gòu)造是CSM算法的核心問題。首先建立了寬帶陣列信號(hào)模型，給出了求寬帶聚焦矩