单快照条件下混合模拟/数字接收机到达方向估计的两种矩阵束方法

《IEEE Open Journal of Signal Processing》：Reliable DoA Estimation for Hybrid Receivers Under Stringent Snapshot Constraints

　　本文提出两种方法，用于在快照数过少、统计平均不可靠的情况下，对混合模拟/数字（HAD）接收机的到达方向（DoAs）进行估计。据我们所知，这是目前仅有的在可用快照数量受到严格约束条件下提取 HAD 接收机 DoAs 的研究工作。为避免依赖平均处理，所提方法在矩阵束方法（MPM）框架中调用接收信号的结构特性。遗憾的是，HAD 接收机前端的模拟合并器会纠缠输出信号，从而阻碍 MPM 框架的应用。除了纠缠问题，这些模拟合并器还将接收信号有效投影到低维子空间，导致来自特定到达方向的信号被消除，或至少被严重衰减。为消除这种可能性，所提方法遍历一组可完整张成整个空间的穷举模拟合并器集合。第一种方法同时适用于全连接（FC）和部分连接（PC）HAD，并依赖周期性（可能未知）信号来解开 HAD 接收机的输出。第二种方法仅适用于 PC-HAD，通过利用 PC-HAD 架构底层的块对角结构，消除对周期性信号的依赖。我们的数值仿真及与克拉美-罗下界的对比表明，两种方法在每个模拟合并器仅有一个快照的情况下即可可靠工作，且相比现有同类方法，可将均方根误差降低 97%。