基于改进FISTA的高分辨率声源定位方法

作     者：邓如朝 杨祥国 李昌伟 张梦如 陈宁芳 杨萍 李昕 DENG Ruzhao;YANG Xiangguo;LI Changwei;ZHANG Mengru;CHEN Ningfang;YANG Ping;LI Xin

作者机构：武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 

出 版 物：《声学技术》 (Technical Acoustics)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      面：440-450页

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主　　题：声源定位 反卷积 波束形成 快速迭代收缩阈值算法(FISTA) 麦克风阵列 

摘      要：为提高快速迭代收缩阈值算法(Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm,FISTA)在反卷积波束形成中的空间分辨率以及计算速度,采用基于快速傅里叶变换的声学模型,引入过松弛方法和“贪婪重启策略,提出两种改进的快速迭代收缩阈值算法,即基于快速傅里叶变换的过松弛单调快速迭代收缩阈值算法(Over-relaxed Monotone Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm based on Fast Fourier Transform,FFT-OMFISTA)和基于快速傅里叶变换的“贪婪快速迭代收缩阈值算法(GreedyFast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm based on Fast Fourier Transform,FFT-GFISTA),并应用于反卷积波束形成的求解过程中。设计了单声源和双声源的仿真与实验,验证了所提算法的有效性与优越性。结果表明,两种所提算法都具有良好的性能,都能在声源定位中实现更高的空间分辨率以及更快的计算速度。