一种基于虚拟阵列插值的酉ESPRIT二维DOA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟阵列插值的酉ESPRIT二维DOA估计方法。该专利方法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，利用凸优化重构等效接收信号的协方差矩阵，优化协方差矩阵的相应矢量的首个元素，最后将重构的协方差矩阵应用酉旋转不变技术和总体最小二乘方法进行DOA估计。该专利方法将二维DOA估计转化为两个一维DOA估计，与利用拓展虚拟阵列的最大连续均匀阵列进行DOA估计相比，该方法充分利用虚拟阵列中包含的信息，提高了估计自由度和分辨率，同时实现了方位角和俯仰角的自动匹配，仿真结果验证了该方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计属于阵列信号处理领域，具体的说，是一种基于虚拟阵列插值的酉esprit二维doa估计方法。

技术介绍

1、在阵列信号处理中，波达方向(direction of arrival，doa)估计算法被广泛应用于雷达、声呐和无线通信等领域，基于均匀线阵的doa估计技术成熟且阵列结构简单，是最常用的阵列doa估计方法。近年来，稀疏阵列由于能够有效提高阵列的自由度而受到广泛关注传统阵列相比，稀疏阵列可以在保证性能的前提下充分地减少阵元数，在阵元数相同的情况下，拥有更大的阵列孔径、更低的旁瓣级，通过对阵元位置和加权的解算改善测向算法的精度、分辨率和自由度。将互质阵列通过某种方式拓展成虚拟阵列，虚拟阵列阵元数比实际的阵元数多，在一定程度上可以增加自由度。由互质阵拓展得到的虚拟阵列由于缺失阵元而不是线性均匀阵列，运用传统的doa估计方法无法得出准确的波达方向。因此目前现有平行互质阵列doa估计算法只利用了最大连续阵元部分，仍存在孔洞缺失使得阵元利用率不高、算法精度不足、方位角和俯仰角不匹配等问题。

2、本专利针对上述问题，对平行互质阵列进行拓展得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于虚拟阵列插值的酉ESPRIT二维DOA估计方法，该方法适用于平行互质传感器阵列，所述的平行互质传感器阵列包括由子阵1和子阵2，子阵1沿Y轴展开，子阵2阵元数量与阵列结构与子阵1相同，且子阵2与子阵1平行放置，都放置XOY平面上，子阵2与子阵1的距离为d，其中d为信号的半波长，即d＝λ/2；子阵1由一对均匀线阵嵌套而成，第一个均匀线阵由间隔Nd的M个传感器组成，所述M个传感器分别位于Y轴{0,Nd,2Nd,…,(M-1)Nd}的位置上，第二个均匀线阵则由间隔Md的N个传感器组成，分别位于Y轴{0,Md,2Md,…(N-1)Md}的位置上，其中M和N是互质整数，所述的两个线阵构成...

【技术特征摘要】

1.一种基于虚拟阵列插值的酉esprit二维doa估计方法，该方法适用于平行互质传感器阵列，所述的平行互质传感器阵列包括由子阵1和子阵2，子阵1沿y轴展开，子阵2阵元数量与阵列结构与子阵1相同，且子阵2与子阵1平行放置，都放置xoy平面上，子阵2与子阵1的距离为d，其中d为信号的半波长，即d＝λ/2；子阵1由一对均匀线阵嵌套而成，第一个均匀线阵由间隔nd的m个传感器组成，所述m个传感器分别位于y轴{0,nd,2nd,…,(m-1)nd}的位置上，第二个均匀线阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙高利，王绪虎，冯洪浩，陈建军，王辛杰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：