基于陣列天線的壓縮感知定位研究.pdf

1、對(duì)于無(wú)線定位技術(shù)的研究與應(yīng)用，一直是微波領(lǐng)域的熱點(diǎn)。陣列天線因其靈活的陣列布局，多變的波束結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的抗干擾能力，在無(wú)線定位領(lǐng)域得到了廣泛的使用?，F(xiàn)有的陣列天線定位系統(tǒng)一般都是基于數(shù)字陣列天線架構(gòu)設(shè)計(jì)的，利用高速ADC對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，然后通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理獲得定位數(shù)據(jù)。
　　本研究提出了一種基于陣列天線的壓縮感知定位方法，該方法有別于其他陣列天線定位系統(tǒng)，在于其不再關(guān)注陣列天線具體的波束結(jié)構(gòu)，而是在單一頻點(diǎn)上，結(jié)合壓縮感知技術(shù)，

2、利用陣列天線產(chǎn)生的隨機(jī)輻射場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線定位。壓縮感知對(duì)比傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定律，該技術(shù)僅僅依靠稀疏采樣就能重構(gòu)目標(biāo)的原始位置，可以在減少定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集量的同時(shí)提高定位精度。從壓縮感知定位模型出發(fā)，分析了陣列天線無(wú)線定位與壓縮感知的關(guān)系，將壓縮感知技術(shù)運(yùn)用到陣列天線無(wú)線定位中。最終利用仿真軟件建立定位模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該無(wú)線定位方法可以在2 GHz頻率點(diǎn)處對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效的定位。另外從陣列天線無(wú)線定位系統(tǒng)的需求出發(fā)，本文在前人基礎(chǔ)上進(jìn)一

3、步提出一種復(fù)數(shù)域概念的陣列天線系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)克服了現(xiàn)在主流數(shù)字域陣列天線對(duì)高速數(shù)字器件的依賴，較傳統(tǒng)的模擬陣列天線架構(gòu)又有著更為高效的性能，該架構(gòu)可以快速精確的控制天線單元幅度與相位，便于陣列天線隨機(jī)輻射場(chǎng)的產(chǎn)生。文章詳細(xì)闡述了復(fù)數(shù)域陣列天線系統(tǒng)架構(gòu)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)、制作以及調(diào)試過(guò)程。最后本論文利用上述基于陣列天線的壓縮感知定位方法和復(fù)數(shù)域硬件架構(gòu)，在暗室環(huán)境中，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行定位測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述定位方法和硬件架構(gòu)在單一頻率點(diǎn)可