基于插值阵列技术的无网格正交压缩采样

正交压缩采样（QuadCS）是一种用于获取雷达中同相与正交（I/Q）分量的亚奈奎斯特采样方案。在该方案中，接收到的中频（IF）信号表示为发射波形的时延与缩放副本的线性组合。对于时延空间离散网格上的稀疏中频信号，QuadCS 能从亚奈奎斯特样本中高效重建 I/Q 分量。实际上，信号由连续空间中一组未知时延参数刻画。此时传统的稀疏信号重建会降低 QuadCS 的重建性能。本文关注具有连续延迟参数的 I/Q 分量重建。定义了参数化频谱匹配字典，该字典通过延迟参数与增益系数在频域稀疏描述中频信号，并在新字典下重新审视 QuadCS 系统。利用 QuadCS 系统的内在结构，发现延迟参数的估计可与稀疏增益系数的估计解耦，从而得到具有时变波束形成矩阵的波束空间波达方向（DOA）估计公式。随后提出一种插值波束空间 DOA 方法来进行 DOA 估计。建立了最优插值阵列，并推导出保证延迟参数成功估计的充分条件。利用估计的延迟，增益系数可通过求解线性最小二乘问题方便确定。大量仿真证明了所提算法在重建具有连续延迟参数的稀疏信号方面的优越性能。