基于均匀圆阵的Toeplitz解相干DOA估计算法 An Improved Toeplitz Decorrelation Algorithm for DOA Estimation with Uniform Circular Array

摘要

针对均匀圆阵的DOA估计，提出了一种改进的Toeplitz解相干DOA估计算法。该算法利用模式空间变换算法，将均匀圆阵变为虚拟均匀线阵，在此基础上利用接收数据协方差矩阵的行、列分别构造Toeplitz矩阵并取均值，以此来改变协方差矩阵的数据结构，使协方差矩阵的秩得到有效恢复，完成相干信号的DOA估计。由于该算法充分利用了协方差矩阵的信息，相当于一次双向平滑处理过程，较之传统的模式空间平滑类算法(MODE-FBSS)和模式空间矩阵重构算法(MODE-TOEP)，减少了误差和噪声对阵元的影响，提高了算法的估计性能。理论证明和仿真实验验证了该算法的可行性和有效性。