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基于压缩感知的ESPRIT波达方向定位OA

An ESPRIT Method Based on Compressed Sensing for Direction of Arrival

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针对波达方向中传统算法在有限条件下定位精度不高的情况,提出了将压缩感知算法S-OMP与传统波达方向算法TLS-ESPRIT相结合的CS-ESPRIT算法.一方面解决了压缩感知算法不能处理相干信号的固有问题,另一方面提高了在低快拍下的恢复精度.首先通过压缩感知S-OMP算法算出输入信号的部分支集,并建立噪声空间,计算剩余的支集,得到完整的输入信号矩阵后利用TLS-ESPRIT算法求得信源位置.实验表明,所提算法不仅继承了压缩感知算法在少量采样情况下的高精确恢复度,同样也适用于在相干信号的情况下进行信号恢复.由仿真实验得在快拍下快拍数低于 10 的相干信号处理均方根误差降与其他相干信号处理算法相比降低 20%,填补了在低快拍数和相干信号条件下现有算法的不足之处.

In order to solve the problem of low positioning accuracy of traditional algorithms in the direction of arrival under limited con-ditions,a CS-ESPRIT algorithm is proposed,which combines the compressed sensing algorithm of S-OMP with the traditional direction of arrival algorithm of TLS-ESPRIT.On the one hand,it solves the inherent problem that the compressed sensing algorithm cannot han-dle coherent signals,on the other hand,it improves the recovery accuracy under low snapshots.The compressed sensing S-OMP algo-rithm is used to calculate part of the input signal branch set,the noise space is established,the remaining branch set is calculated,the complete input signal matrix is obtained,and then the TLS-ESPRIT algorithm is used to obtain the source location.Experiments show that the proposed algorithm not only inherits the high-precision recovery of the compressed sensing algorithm in the case of a small num-ber of snapshots,but also applies to the case of coherent signal recovery.According to the simulation experiment,coherent signal pro-cessing RMSE below 10 snapshots is 20 percent lower than that of other coherent signal processing algorithms,filling in the shortcomings of the existing algorithm in the case of low sampling rate and coherent signal.

曹晓磊;李鹏;刘轩宇;郭凯

南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏 南京 210044||江苏省工业环境危害要素监测与评估工程研究中心,江苏 无锡 214105南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏 南京 210044||江苏省工业环境危害要素监测与评估工程研究中心,江苏 无锡 214105南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏 南京 210044||江苏省工业环境危害要素监测与评估工程研究中心,江苏 无锡 214105南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏 南京 210044||江苏省工业环境危害要素监测与评估工程研究中心,江苏 无锡 214105

信息技术与安全科学

压缩感知波达方向贪婪算法ESPRIT

compressed sensingdirection of arrivalgreedy algorithmESPRIT

《电子器件》 2026 (1)

136-142,7

国家自然科学基金资助项目(41075115)无锡市社会发展科技示范工程项目(N20191008)

10.3969/j.issn.1005-9490.2026.01.020

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