基于加权1范数的稀疏重构波达方向估计算法.pdf

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1、第37卷第2期探测与控制学报VoL37NO．22015年4月JournalofDetection&ControlApr．2015基于加权1范数的稀疏重构波达方向估计算法韩树楠，李东生，张浩，雍爱霞(解放军电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：针对基于z范数的z一SVD稀疏重构波达方向(D0A)估计算法在低信噪比条件下，求解得到的解矢量稀疏性较差，空间谱中存在较多伪峰，对IX)A的正确估计造成干扰的问题，对z一SVD算法进行改进，提出了基于加权ll范数的稀疏重构DOA估计算法。该算法首先对采样信号进行空间傅里叶变换，由空间傅里

2、叶变换得到的空间谱选取权值矢量；再对zt—SVD算法中解矢量的各元素进行加权，以解矢量的加权l范数作为最小化的目标函数，从而促进结果的稀疏性。仿真分析表明，该算法的权值选取过程所需的计算量小，加权处理后的z一SVD算法能够有效地抑制伪峰，提高DOA估计精度，且在低信噪比条件下，该算法的性能随快拍数的增大而提高。关键词：方向估计；稀疏重构；空间傅里叶变换；加权中图分类号：TN911．23文献标志码：A文章编号：1008—1194(2015)02-0082．04ADOAEstimationAlgorithmBasedonWeight

3、ed1NormthroughSparseReconstructionHANShunan，LIDongsheng，ZHANGHao，YONGAixia(ElectronicEngineeringInstituteofPLA。Hefei230037．China)Abstract：ⅥenZ1一SVDalgorithmbasedon1normforsparsereconstructionwasusedforDOAestimationwithlowSNR，theresultwaslesssparse．Therewerepseudopeak

4、sinspatialspectrum，whichhadabadeffectonestimatingDOAaccurately．Tosolvetheseproblems，Z1一SVDalgorithmwasmodified．Anovelsparserecon—structionalgorithmsbasedonweighted1noITnwasproposed．Firstly，theweightvectorwaschosenfromthespatialspectrumobtainedbyfouriertransformonsamp

5、ledsignals．Secondly，theproductbetweenweightsandelementsintheresultwasmadetogetweighted1norm．Weighted1normwastakenastargetfunctionformini—mizationSOthattOfacilitatethesparsityofresul~ExperimentalresultsshowedthatthewaytOchooseweightshadlowcomputationcomplexity．Theweig

6、htedl1一SVDalgorithmcouldsuppresspseudopeaksandimprovedtheprecisionofDOAestimationeffectively．Inaddition，thealgorithmhadbetterperformancewithofsnapshotsin-creasing．Keywords：DOAestimation；sparsereconstruction；spatialfouriertransform；weigh高的角度分辨力，在少量快拍数以及低信噪比条件0引言下有更高的估

7、计精度。对稀疏重构问题的求解，以解矢量的范数作为最小化的目标函数得到的结基于稀疏重构的DOA(DirectionOfArriva1)果最为理想，但这是一个NP-hard问题。为此许多估计要求源信号在空域满足稀疏性，通过从过完备学者利用Z(0

8、更奇异值分解减小数据矩阵规模，降低运算量，然后利*收稿日期：2014—10-13基金项目：国家自然科学基金项目资助(61179036，61201379)作者简介：韩树楠(1989～)，男，吉林德惠人，硕士研究生；研究方向：阵列信号处理。E-mail：hshnoh