分布式高频地波雷达DOA估计：压缩感知新方法

"利用压缩感知的分布式高频地波雷达DOA估计 (2014年) - 王赞，陈伯孝" 本文是王赞和陈伯孝在2014年发表的一篇关于分布式高频地波雷达(Distributed High-Frequency Surface Wave Radar, DHF-SWR)的研究论文，该研究主要关注如何提升高频地波雷达的波达方向(DOA, Direction of Arrival)估计性能。高频地波雷达通常面临阵地规模大、选址困难、角度分辨率低和机动性差等问题，这些问题限制了其在目标探测中的效能。 针对上述问题，作者引入了分布式阵列天线技术与多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)雷达体制，这是一种创新的雷达设计策略，旨在提高雷达的机动性和角度分辨率。MIMO雷达通过多个发射和接收天线同时工作，可以显著增强雷达的探测能力和空间分辨率。 在新设计的分布式高频地波雷达基础上，论文提出了基于压缩感知(Compressed Sensing, CS)理论的DOA信息重构方法。压缩感知是一种突破传统采样定理的信号处理技术，它允许在远低于奈奎斯特定理所需采样率的情况下重构信号。对于高频地波雷达，这有助于解决由于大量数据处理带来的挑战，同时也能解决由分布式天线阵列导致的角度模糊问题。 为了进一步提高DOA估计的精度，论文中还探讨了两种优化算法：离散逼近算法(Discrete Approximation Algorithm)和近似QR分解(Approximate QR Decomposition)。这两种算法被用于改进压缩感知重构过程，以获得更精确的DOA估计结果。 仿真实验验证了所提出方法的有效性，表明采用压缩感知理论及其优化算法的分布式高频地波雷达方案在提高DOA估计性能方面具有显著优势。该研究为高频地波雷达领域的技术进步提供了新的思路和解决方案，特别是在降低数据处理复杂度和增强角度分辨能力方面。 这篇论文是自然科学领域的一个重要贡献，尤其是在雷达信号处理和无线通信系统的设计上。通过结合分布式阵列、MIMO雷达体制和压缩感知理论，作者为解决高频地波雷达面临的实际问题提供了一种创新且有效的途径。