基于自然对数复合函数近似l_(0)范数的DOA估计

作     者：单泽彪 常立民 刘小松 王宇祥 SHAN Zebiao;CHANG Limin;LIU Xiaosong;WANG Yuxiang

作者机构：长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130022 吉林大学通信工程学院吉林长春130022 长春气象仪器研究所吉林长春130102 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：1521-1528页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61571462) 吉林省自然科学基金项目(YDZJ202301ZYTS412) 

主　　题：波达方向估计 压缩感知 近似l_(0)范数 自然对数复合函数 

摘      要：针对现有基于压缩感知的DOA估计算法收敛速度慢、精度不高等问题,提出一种基于自然对数复合函数近似l_(0)范数的DOA估计算法。新算法采用一种自然对数复合函数来近似l_(0)范数,将求解l_(0)范数问题转化为近似l_(0)范数的最优化问题。采用牛顿迭代法获得自然对数复合函数(即近似l_(0)范数)的迭代表达式,通过内外双层循环的方法获得牛顿迭代的最优解,即通过外层循环控制函数逼近因子σ的大小,内层循环采用最陡梯度法对牛顿迭代表达式进行求解,经有限次迭代即可获得近似l_(0)范数的最优解,进而得到DOA的估计值。通过仿真实验验证新算法的有效性,结果表明新算法在单快拍条件下即可实现DOA有效估计,且与平滑l_(0)范数算法及其改进算法相比具有更快的计算速度和更高的估计精度。