基于低秩矩阵近似的鲁棒DOA估计方法

作     者：温超 徐丽云 段鹏婷 WEN Chao;XU Liyun;DUAN Pengting

作者机构：山西大学大数据科学与产业研究院山西太原030006 北方自动控制技术研究所山西太原030006 

出 版 物：《北京理工大学学报》 (Transactions of Beijing Institute of Technology)

年 卷 期：2022年第42卷第2期

页      面：177-183页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62106134,61901248) 山西省高等学校科技创新资助项目(2019L0025,2019L0029)。 

主　　题：非均匀噪声 低秩特性 原子范数 波达方向 

摘      要：针对非均匀噪声背景下传统非离散化方法在少快拍条件下波达方向(DOA)估计性能恶化的问题,提出基于原子范数最小化和零化滤波器的非离散化参数估计方法.该方法利用参数空间连续性构建基于原子集合的阵列信号稀疏表示模型,将信号协方差矩阵的恢复问题转化为原子?0范数最小化问题.基于信号协方差矩阵的厄米特托普利兹结构和低秩特性,将原子?0范数最小化问题转化为实际可解的基于低秩矩阵近似的半定规划问题,从而恢复信号协方差矩阵.根据零化滤波理论通过求解零化滤波器系数获取DOA参数估计.仿真结果表明,在非均匀噪声和少快拍同时存在条件下,该方法比现有同类方法具有更高的估计精度和鲁棒性.在不同最大噪声功率比条件下,本文方法的均方根误差比现有方法平均减小59.4%.