基于截断核范数和PM算子的稀疏面阵角度估计算法

来源：雷达科学与技术杂志2024年第4期北京时间：

作者：龙伟军，徐艺卓，郭宇轩，杜川

单位：南京信息工程大学电子与信息工程学院， 江苏南京 210044

摘要：与均匀阵列相比，稀疏阵列可以使天线阵列成本降低，减少数据处理，同时带来更大的阵列孔径提高信号解析能力，在信号处理中有着广泛的应用。但是由于其排布的不规则性，计算量较大，二维面阵合成协方差矩阵存在空洞，对角度估计的准确性造成负面影响，增强了系统对噪声的敏感度。为了克服这些问题，本文提出了一种新的角度估计方法，采用截断核范数以降低噪声的影响，并通过范数优化提升信号的稀疏表示，利用交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM）算法构造子问题恢复出完整的阵列信号。随后采用子阵划分技术和基于最小二乘的传播算子模型（Propagator Method, PM）对恢复的信号处理，精确估计信号源的方位和俯仰角。仿真结果表明，所提出的角度估计算法在角度精度和时间复杂度方面具有优越性。

关键词：lp范数,截断核范数,子阵划分,矩阵填充,二维角度估计,

基金资助：国家自然科学基金（No.62071440）