基于稀疏恢复的传感器阵列单通道接收系统测向算法的任务书.docx

基于稀疏恢复的传感器阵列单通道接收系统测向算法的任务书
任务书
一、任务背景
在现实生活中，传感器阵列接收系统已广泛应用于航空、海洋、地震勘探、医学成像等领域。传感器阵列接收系统基于阵列中各个传感器接收到的信号的不同相位信息，利用算法实现目标的测向、成像和定位。针对传感器阵列接收系统中的单通道接收问题，传感器阵列测向算法成为一个研究热点。目前常用的测向算法有波束形成算法、成像算法、最大似然估计算法和稀疏恢复算法。
传感器阵列测向算法中，基于稀疏恢复的算法是一种新的方法，它采用稀疏度的概念，将目标的稀疏特性用于测向过程中，利用压缩感知等技术，实现从测向数据中提取出稀疏特征的目标测向，不仅具有实现效率高、精度好等优点，而且可以在观测事件较短、信噪比较低的情况下完成目标测向任务。
二、任务内容
针对传感器阵列单通道接收系统，基于稀疏恢复的测向算法需要完成以下内容：
1.研究传感器阵列单通道接收系统的基本原理和工作机制，分析传感器阵列测向问题的特点和难点。
2.系统学习稀疏恢复算法的基本思想和算法流程，掌握压缩感知、迭代阈值算法、贝叶斯稀疏恢复等常用技术。
3.基于传感器阵列单通道接收系统的时域或者频域信号模型，研究基于稀疏恢复的测向算法的实现过程和性能分析方法。
4.利用MATLAB或C++等科学计算软件，完成基于稀疏恢复的测向算法的代码实现和仿真分析。
5.根据仿真结果，分析算法的测向精度和稳定性，给出优化建议。
三、任务要求
1.要求对传感器阵列自适应信号处理、压缩感知、迭代阈值等算法原理有所了解。
2.能够熟练使用MATLAB或C++等科学计算软件进行矩阵计算、算法编程等操作。
3.要求掌握文献检索和文献综述方法，能够独立查找相关研究文献，进行综述和分析。
4.能够独立完成课题调研、任务分析、算法设计、代码编写、仿真实验、结果分析等任务，撰写项目报告。
5.能够适应一定的英语文献阅读和写作能力。
四、任务时间
本项目任务周期为三个月，包括3个阶段，具体内容如下：
1.第一阶段（10天）：熟悉任务内容和要求，查阅相关文献和参考资料，进行综述和分析，确定任务方向和研究重点。
2.第二阶段（30天）：系统学习稀疏恢复算法的基本原理和实现方法，掌握矩阵计算和程序化实现技术。
3.第三阶段（60天）：完成算法设计、程序编写和仿真实验，撰写项目报告和成果总结。
五、参考文献
[1]韩朝林,常海涛.传感器阵列信号处理[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]CandesEJ,RombergJ,TaoT.Robustuncertaintyprinciples:exactsignalreconstructionfromhighlyincompletefrequencyinformation[J].IEEETransactionsoninformationtheory,2006,52(2):489-509.
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