系统工程与电子技术

作者：陈涛, 史林, 申梦雨

单位：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

关键词：原子范数最小化,半正定规划,无网格波达方向估计算法,快速内点法

基金：国家自然科学基金(62071137)

针对目前快速内点法(fast interior point method, FIPM)无法处理多快拍情况下半正定规划(semi-definite programming, SDP)问题的缺陷, 提出一种基于多快拍FIPM(multiple snapshots FIPM, M-FIPM)的无网格波达方向(direction of arrival, DOA)估计算法。该算法首先对天线阵列接收多快拍数据的协方差矩阵进行特征值分解, 然后利用特征值和特征向量的相应加权和来重新构建符合FIPM模型的单快拍观测向量, 最后再通过FIPM获得SDP问题的最优解并以此建立Toeplitz矩阵, 根据该矩阵的Vandermonde分解结果便可以估计出入射信源的DOA参数。M-FIPM算法不仅保留了现有FIPM算法运算复杂度低的特点, 能够将SDP问题的维度由O(M2)降低为O(M), 同时在新单快拍观测向量的构造过程中, 由于舍弃了协方差矩阵小特征值所对应的部分, 因此能够有效抑制噪声对于后续DOA参数恢复过程的影响, 进一步提升算法的估计精度。仿真实验验证了M-FIPM在估计精度以及运算时间方面的优越性。

来源：2022年第2期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

查看系统工程与电子技术杂志2022年第2期