一种不依赖超参数的稀疏信号单快拍DOA估计方法

来源：系统工程与电子技术杂志2021年第4期北京时间：

作者：虞飞, 余赟, 周利辉, 彭春光

单位：中国人民解放军92578部队, 北京 100071

摘要：基于传感器阵列输出模型的稀疏重构, 研究了利用单快拍数据进行相干信号波达方向(direction-of-arrival, DOA)估计的问题。定义一个干扰协方差矩阵作为权矩阵, 通过加权最小二乘(weighted least squares, WLS)准则的迭代自适应求解, 实现单快拍DOA高精度估计算法, 简称WLS-IAE算法。详细分析了算法的计算复杂度, 并与经典的稀疏估计类算法进行比较。结果表明作为一种稀疏表示类估计方法, WLS-IAE算法不仅保持了在低信噪比、单快拍、信号相干、信号DOA角度间隔小等非理想条件下的良好估计性能, 而且无需选取超参数, 计算复杂度更低, 具有更强的实时性, 适用于快变目标信号DOA的实时跟踪测量, 具备潜在的工程实用价值。仿真实验验证了提出算法的有效性。

关键词：单快拍,稀疏表示,波达方向,加权最小二乘

基金资助：国家自然科学基金(11404406)