基于L型和差嵌套阵的二维波达方向估计

摘要

针对传统L型均匀阵列二维波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计中可估计信源数目受限于阵元数、分辨率低等问题,提出了一种新的L型和差嵌套阵列结构。该L型阵列的两个子阵布置相同,是非均匀的稀疏阵,通过阵元位置之间的差分、求和操作达到虚拟扩展阵元数目的效果,从而提升阵列的自由度。采用该阵列进行二维DOA估计时,两个子阵分别先进行一维的DOA估计,再采用PSCM(Pair-matching Signal Covariance Matrices)算法进行一维角度配对。每个子阵进行一维波达方向估计时,先采用VCAM(Vectorized Conjugate Augmented MUSIC)算法生成非均匀稀疏阵的求和求差协方差矩阵,再采用矩阵重构的方法恢复协方差矩阵的秩,最后对协方差矩阵采用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法进行DOA估计。实验仿真表明,本阵列有着更高的自由度和估计精度。