低信噪比环境下的多路径到达时间（TOA）估计：一种用于联合去噪和高精度估计的低秩优化框架

《IEEE Transactions on Vehicular Technology》：Multipath TOA Estimation in Low SNR: A Low-Rank Optimization Framework for Joint Denoising and High-Precision Estimation

　　

摘要：

在雷达、声纳和无源定位系统中，对多路径信号进行高精度到达时间（TOA）估计至关重要。然而，传统算法在信噪比（SNR）较低的环境中估计精度不足。为了解决这个问题，本文提出了一种结合去噪和高精度TOA估计的算法，该算法利用了低秩汉克尔矩阵和多路径信道的稀疏性。首先，通过秩约束和... ?0范数优化来构建问题模型。然后，通过引入核范数近似和... ?0范数的变分等价性，使得优化过程更加高效，能够利用惩罚和 Dualization 技术。最后，在交替方向乘子法（ADMM）框架下，交替优化去噪和 TOA 估计子问题。仿真结果表明，与传统方法相比，所提出的算法在低 SNR 环境中获得了显著更好的 TOA 估计性能。