信源數(shù)未知情況下基于嵌套陣列的DOA估計(jì)算法

沈志博，董春曦，黃 龍，趙國慶

（西安電子科技大學(xué)電子信息攻防對抗與仿真技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710071）

0 引言

信號的波達(dá)方向（DOA）是電子偵察中需要獲取的一個重要參數(shù)［1-2］，也是信號分選、輻射源識別以及定位跟蹤的重要依據(jù)［3］。與雷達(dá)信號的DOA 估計(jì)不同，電子偵察中的DOA 估計(jì)沒有信號的先驗(yàn)信息，并且日益復(fù)雜的電磁環(huán)境也對現(xiàn)有的DOA 估計(jì)方法提出了新的挑戰(zhàn)［4］。傳統(tǒng)的測向方法如最大信號法、比幅法等原理簡單、易于實(shí)現(xiàn)，但是精度低、分辨力較差［5-6］，而干涉儀測向法雖然精度較高，但是現(xiàn)代電子對抗環(huán)境中輻射源數(shù)量多、分布密度大，同時多信號問題嚴(yán)重影響了其性能［7］。子空間分解算法，如MUISC算 法［8］、ESPRIT 算 法［9］以 及 其 推 廣 和 改 進(jìn) 算 法 由 于其超分辨能力以及良好的估計(jì)精度而得到了廣泛的應(yīng)用，但是這類方法是以預(yù)知信源的數(shù)量等先驗(yàn)信息為前提的，不正確的信源數(shù)估計(jì)將可能導(dǎo)致算法的失效，而且有效的陣列孔徑也限制其能夠同時處理的信源個數(shù)，因此應(yīng)用到電子偵察系統(tǒng)中具有一定的局限性。文獻(xiàn)［10］提出的嵌套陣列和文獻(xiàn)［11］的互質(zhì)陣列雖然有效地?cái)U(kuò)展了陣列孔徑，但是仍需要較多的信號先驗(yàn)信息；文獻(xiàn)［12］提出了一種未知信源個數(shù)的DOA 估計(jì)方法，陣列孔徑損失較大，當(dāng)信源數(shù)較多時，需要陣元數(shù)也較多，不易在電子偵察系統(tǒng)中工程實(shí)現(xiàn)。

針對上述問題，本文提出了一種基于2級嵌套陣列的DOA 估計(jì)方法。首先將協(xié)方差矩陣向量化作為新的陣列接收數(shù)據(jù)，并構(gòu)造新的協(xié)方差矩陣；……