Eficiente estimación de DOA 2D a través de minimización de norma atómica proyectada desacoplada
Autores: Liu, Mingming; Dong, Yangyang; Dong, Chunxi; Zhao, Guoqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eficiente estimación de DOA 2D a través de minimización de norma atómica proyectada desacoplada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Eficiente
Estimación de DOA
Minimización de la norma atómica proyectada desacoplada
Problema de ambigüedad de ángulo
Programación semidefinida
Matrices Toeplitz desacopladas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método eficiente de estimación de la dirección de llegada (DOA) bidimensional (2D), denominado minimización de la norma atómica proyectada desacoplada (D-PANM), para resolver el problema de ambigüedad de ángulo. Primero introduce una métrica atómica novedosa mediante la proyección del conjunto de átomos original en un espacio de suavizado, sobre la base del cual formulamos un problema equivalente de programación semidefinida (SDP). Luego, se pueden obtener dos matrices Toeplitz desacopladas de relativamente baja complejidad para estimar las DOAs. Explotamos además la información estructural oculta en los datos recién construidos para evitar la coincidencia de pares para los ángulos de azimut y elevación cuando el número de sensores es impar, y luego proponemos un algoritmo de proyecciones alternas desacopladas (D-AP) rápido y factible, reduciendo significativamente la complejidad computacional. Se realizan simulaciones numéricas para demostrar que el algoritmo propuesto ya no está restringido por escenarios de ambigüedad de ángulos, sino que proporciona un rendimiento de estimación más estable, incluso cuando múltiples señales comparten los mismos ángulos en las dimensiones de azimut y elevación. Además, mejora en gran medida la resolución, con control de la carga computacional en comparación con el algoritmo de minimización de la norma atómica (ANM) existente.
Descripción
Este documento presenta un método eficiente de estimación de la dirección de llegada (DOA) bidimensional (2D), denominado minimización de la norma atómica proyectada desacoplada (D-PANM), para resolver el problema de ambigüedad de ángulo. Primero introduce una métrica atómica novedosa mediante la proyección del conjunto de átomos original en un espacio de suavizado, sobre la base del cual formulamos un problema equivalente de programación semidefinida (SDP). Luego, se pueden obtener dos matrices Toeplitz desacopladas de relativamente baja complejidad para estimar las DOAs. Explotamos además la información estructural oculta en los datos recién construidos para evitar la coincidencia de pares para los ángulos de azimut y elevación cuando el número de sensores es impar, y luego proponemos un algoritmo de proyecciones alternas desacopladas (D-AP) rápido y factible, reduciendo significativamente la complejidad computacional. Se realizan simulaciones numéricas para demostrar que el algoritmo propuesto ya no está restringido por escenarios de ambigüedad de ángulos, sino que proporciona un rendimiento de estimación más estable, incluso cuando múltiples señales comparten los mismos ángulos en las dimensiones de azimut y elevación. Además, mejora en gran medida la resolución, con control de la carga computacional en comparación con el algoritmo de minimización de la norma atómica (ANM) existente.