使用FOCUSS算法的稀疏阵列设计与分析

"基于FOCUSS算法的变网格稀疏阵列综合技术在电磁与微波工程领域的应用" 本文探讨的主题集中在利用FOCUSS（Focused Iterative Algorithm for Coherent Source Separation，聚焦迭代相干源分离算法）算法进行变网格稀疏阵列的设计。在许多实际应用中，如无线通信、雷达系统以及遥感技术等，为了实现高效的信号处理和方向查找，往往期望使用最少的天线元素来构建阵列天线。杨鹏所提出的这种方法，正是针对这一需求，通过迭代的FOCUSS算法来优化稀疏阵列的设计。 FOCUSS算法是一种基于加权Lp范数（0<p<1）的最小化技术，它可以同时确定阵列元素的位置和激励状态，以满足特定的约束条件。这种算法的优势在于能够在保持计算效率的同时，保证较高的设计精度。然而，为了在实际应用中平衡精度和速度，作者引入了一个离格模型（off-grid model）。离格模型允许算法在非精确的网格位置上寻找最优的天线元素布局，从而更好地适应实际环境中的复杂信号条件。 通过数值模拟，文中展示了该方法在不同场景下的性能。这些模拟结果证明了所提算法的有效性，它不仅能够在减少阵元数量的同时保持良好的阵列性能，还能应对非理想情况，如阵元位置的小偏差和噪声环境。此外，由于采用了迭代的方式，该方法具有较好的适应性和鲁棒性，能够随着迭代次数的增加逐步优化阵列配置。 文章还提及了多项基金支持，包括国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费以及四川省科技支撑计划项目，这表明该研究得到了广泛的认可和支持。作者杨鹏是电子科技大学电子工程学院的副教授，其主要研究兴趣涵盖天线理论与设计，这也为他在这个领域的深入研究提供了坚实的背景基础。 这篇论文的研究成果为电磁与微波工程领域的天线设计提供了一种新的思路，尤其是在资源有限的情况下，如何通过创新算法实现高性能的阵列综合。这种方法有望应用于未来各种需要高效、紧凑天线阵列的系统中，促进相关领域的技术进步。