基于互质阵列的信号波达方向估计算法

摘要：

互质阵列具有灵活的天线摆放形式,相比于均匀阵列,有更大的阵列孔径,可以获得更高的自由度从而减少硬件资源成本,因此受到广泛的关注.本文针对基于互质阵列的空间平滑MUSIC算法(互质SS-MUSIC算法)估计精度低、计算量较大的问题,提出两种基于Toeplitz矩阵重构的互质阵列DOA估计算法.两种算法均利用扩展互质阵列构造虚拟阵列,然后进行协方差矩阵重构,重构后的矩阵是Toeplitz矩阵,对其进行划分,对划分后的矩阵进行特征值分解,求出信号子空间和噪声子空间,从而得到信号的入射角度.仿真实验结果表明,两种算法均能够实现信号的欠定DOA估计,与互质SS-MUSIC算法相比,两种算法在低信噪比-5dB时的测向误差分别减少1.1°和0.5°,具有更高的估计精度;在相同条件下,运行时间分别减少45.9％和69.1％,具有更低的计算复杂度.

关键词：阵列信号处理、DOA估计、互质阵列、Toeplitz矩阵、矩阵重构

所属期刊栏目：30

分类号：TJ760;V243.4(火箭、导弹)

资助基金：航空科学基金2019010P6002

在线出版日期：2023-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：131-136