NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH HƯỚNG (DOA) TRONG SÔ NA THỤ ĐỘNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MUSIC KẾT HỢP BIỂU DIỄN THƯA TÍN HIỆU

Nguyễn Văn Sơn

doi:10.34238/tnu-jst.14200

NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH HƯỚNG (DOA) TRONG SÔ NA THỤ ĐỘNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MUSIC KẾT HỢP BIỂU DIỄN THƯA TÍN HIỆU

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 09/12/25 Ngày hoàn thiện: 03/02/26 Ngày đăng: 08/02/26

Các tác giả

Nguyễn Văn Sơn , Viện Kỹ thuật Hải quân

Tóm tắt

Bài báo này trình bày một phương pháp nâng cao độ chính xác cho bài toán định hướng, trong đó kết hợp giữa thuật toán MUSIC truyền thống và kỹ thuật biểu diễn thưa nhằm nâng cao độ chính xác và độ phân giải góc. Phương pháp đề xuất trước hết sử dụng biểu diễn thưa để xác định các vùng góc có năng lượng tín hiệu cao, từ đó thu hẹp không gian tìm kiếm và làm nổi bật các hướng tiềm năng của nguồn tín hiệu. Trên cơ sở các vùng góc này, thuật toán MUSIC được áp dụng để tinh chỉnh và ước lượng chính xác hướng đến của nguồn. Nhờ khai thác ưu điểm của cả hai kỹ thuật, giải pháp kết hợp có thể phát hiện chính xác hướng đến ngay cả khi số mẫu nhỏ, tỉ số tín/tạp thấp và các nguồn tương quan mạnh. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đạt độ phân giải cao hơn, tính ổn định tốt hơn, khắc phục được sai số của phương pháp biểu diễn thưa trên lưới.

Từ khóa

Sô na; Định hướng; Thưa; Chân vịt; Thuật toán MUSIC; Biểu diễn thưa

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] D. Połap, N. Wawrzyniak, and M. Włodarczyk-Sielicka, "Side-scan sonar analysis using ROI analysis and deep neural networks," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 60, pp. 1-8, 2022.

[2] Z. Zhang, Y. Xu, J. Yang, X. Li, and D. Zhang, "A survey of sparse representation: algorithms and applications," IEEE Access, vol. 3, pp. 490-530, 2015.

[3] A. Belloni, V. Chernozhukov, and L. Wang, "Square-root lasso: pivotal recovery of sparse signals via conic programming," Biometrika, vol. 98, no. 4, pp. 791-806, 2011.

[4] X. Tan, W. Roberts, J. Li, and P. Stoica, "Sparse learning via iterative minimization with application to MIMO radar imaging," IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 59, no. 3, pp. 1088-1101, 2010.

[5] Z. Yang, J. Li, P. Stoica, and L. Xie, "Sparse methods for direction-of-arrival estimation," in Academic Press Library in Signal Processing, vol. 7, Elsevier, 2018, pp. 509-581.

[6] Z. Meng and W. Zhou, "Direction-of-Arrival Estimation in Coprime Array Using the ESPRIT-Based Method," Sensors (Basel), vol. 19, no. 3, Feb. 9, 2019, doi: 10.3390/s19030707.

[7] B. Friedlander, "The root-MUSIC algorithm for direction finding with interpolated arrays," Signal processing, vol. 30, no. 1, pp. 15-29, 1993.

[8] B. D. Rao and K. S. Hari, "Performance analysis of root-MUSIC," IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 37, no. 12, pp. 1939-1949, 1989.

[9] D. Malioutov, M. Cetin, and A. S. Willsky, "A sparse signal reconstruction perspective for source localization with sensor arrays," IEEE transactions on Signal Processing, vol. 53, no. 8, pp. 3010-3022, 2005.

[10] V. S. Nguyen, T. C. Nguyen, and N. D. Nguyen, "A Novel Directional Finding Algorithm Applying to Underwater Passive Sonar System Based on Sparse Representation Combined Adaptive Comb Filter," in The International Conference on Intelligent Systems & Networks, Springer, 2024, pp. 382-391.

[11] P. Pal and P. P. Vaidyanathan, "Coprime sampling and the MUSIC algorithm," in 2011 Digital signal processing and signal processing education meeting (DSP/SPE), IEEE, 2011, pp. 289-294.

[12] A. A. Salama, M. O. Ahmad, and M. Swamy, "Underdetermined DOA estimation using MVDR-weighted LASSO," Sensors, vol. 16, no. 9, 2016, Art. no. 1549.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14200

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ