基于协方差矩阵重构的互质阵列DOA估计

发布时间：2021-08-28 12:18

　　针对利用拓展的虚拟阵列的最大连续均匀阵列进行波达方向估计未完全利用虚拟阵列全部信息的问题,提出了一种基于虚拟阵列插值的矩阵重构DOA估计算法。该算法首先通过互质阵列导出的非均匀虚拟阵列,引入虚拟阵列插值的思想来构造一个均匀的线性虚拟阵列;然后提出一个凸优化问题,重构等效接收信号的协方差矩阵;最后优化协方差矩阵的相应矢量的首个元素,利用重构的协方差矩阵进行DOA估计。该算法充分利用虚拟阵列中包含的信息,与利用拓展的虚拟阵列的最大连续均匀阵列进行DOA估计相比,提高了估计自由度和分辨率。 

【文章来源】：雷达科学与技术. 2020,18(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

互质阵的阵列结构

式中，C1为位于Ldiff1d的互质虚拟阵列的导向矢量构成的矩阵，i1表示iv中取出重复阵元后的阵列对应的元素。现以子阵1阵元数M=3，子阵2阵元数N=5为例，对互质阵列的虚拟阵元拓展以及虚拟阵列的DOA估计进行分析，则实际阵元的位置为{0,3,5,6,9,10,12}。由此集合得到具有重复元素的差分集L1为{0,-3,-5,-6,-9,-10,-12,3,0,-2,-3，…，1,0,-2,12,9,7,6,3,2,0}，重复阵元位置的元素取均值并进行重排处理得到差分集L2为{-12,-10,-9,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,9,10,12}，如图2(b）所示。虽然图2(b）中的阵列相对于互质阵列阵元数增加，但在位置{-11,-8,8,11}处存在虚拟阵元的缺失，导致该虚拟阵列是一个非均匀阵列。

最大连续虚拟阵元的空域平滑

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于互质阵列重构的高维波达方向估计算法[J]. 张彦奎,许海韵,巴斌,逯志宇,代正亮.  电子学报. 2018(12)
[2]互质阵中空间谱估计研究进展[J]. 张小飞,林新平,郑旺,翟会.  南京航空航天大学学报. 2017(05)
[3]低秩矩阵恢复算法综述[J]. 史加荣,郑秀云,魏宗田,杨威.  计算机应用研究. 2013(06)



本文编号：3368500