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基于离网压缩感知的矢量水听器阵列设计( Vector Hydrophone Array Design Based on Off-Grid Compressed Sensing )
Z Shi G Liang L Qiu G Wan L Zhao
阵列设计是阵列信号处理的首要考虑因素，稀疏阵列设计是一项重要而富有挑战性的任务。在水声环境中，矢量水听器阵列比标量水听器阵列包含了更多的信息，但对矢量水听器阵列设计的研究却很少。矢量水听器阵列与标量水听器阵列的区别在于每个矢量水听器有三个或四个通道。在设计稀疏矢量水听器阵列时，为了保证阵元个数的稀疏性，需要同时对这些通道进行优化。针对这一问题，本文将压缩感知(CS)理论引入矢量水听器阵列设计中，将矢量水听器阵列设计问题构造为一个全局可解的优化问题，提出了一种基于压缩感知的L1范数矢量水听器阵列优化算法，实现了同一矢量水听器多通道的同时优化。同时加入了离网算法，以获得更高的设计精度。两个设计实例验证了所提方法的有效性。理论分析和仿真结果表明，与相同孔径的传统压缩感知算法相比，本文提出的算法使用了较少的矢量水听器单元，获得了更好的对期望波束方向图的拟合。
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