時空欠采樣下基于中國余數(shù)定理的頻率和DOA估計方法研究.pdf

1、陣列信號的頻率和波達(dá)方向(DOA)估計一直是雷達(dá)、聲納、無線通信等領(lǐng)域的研究熱點。當(dāng)?shù)竭_(dá)陣列傳感器的信號具有較高的頻率時（如C波段以上頻率），如果在時域、空域?qū)ζ溥M(jìn)行傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣，不僅硬件實現(xiàn)難度大，而且容易引起數(shù)據(jù)流超載、信號在陣元間互耦、參數(shù)估計精度下降甚至算法失效等問題。對信號進(jìn)行欠采樣是解決這些問題的一個思路，然而時-空欠采樣會造成頻率和相位模糊，本文圍繞這些問題展開研究，并提出基于中國余數(shù)定理(CRT)和譜校正的解決方案

2、。
　　首先，概述了中國余數(shù)定理的基本理論。針對傳統(tǒng)中國余數(shù)定理對余數(shù)誤差敏感，不能直接應(yīng)用于噪聲環(huán)境下的陣列信號處理，以及求解過程運算量較大，難以滿足快速測量需求的缺陷，提出基于魯棒的閉式中國余數(shù)定理進(jìn)行陣列信號參數(shù)估計的思路。
　　然后，建立了時域欠采樣下的信號頻率CRT模型，通過多路欠采樣構(gòu)造頻率余數(shù)，結(jié)合魯棒閉式CRT求解得到頻率的無模糊估計。為進(jìn)一步減小余數(shù)誤差并提高參數(shù)估計精度，引入Candan內(nèi)插估計器和AM內(nèi)

3、插估計器對頻率余數(shù)進(jìn)行校正，并推導(dǎo)出了頻率估計的理論方差表達(dá)式。
　　針對空間欠采樣下的DOA估計問題，構(gòu)造了稀疏陣列模型以及陣列信號的空域CRT模型，通過對陣元間距的合理設(shè)置，利用陣列信號間的相位差獲取相位余數(shù)，在已知入射信號波長的前提下結(jié)合魯棒閉式CRT仿真實現(xiàn)了高精度的DOA重構(gòu)。
　　最后，將時域欠采樣下的頻率估計器和空域欠采樣下的DOA估計器結(jié)合起來，提出時-空欠采樣下的雙參數(shù)聯(lián)合估計方案。該方案通過譜校正將頻率估