信源數未知情況下基于嵌套陣列的DOA估計算法

沈志博，董春曦，黃 龍，趙國慶

（西安電子科技大學電子信息攻防對抗與仿真技術教育部重點實驗室，陜西 西安710071）

0 引言

信號的波達方向（DOA）是電子偵察中需要獲取的一個重要參數［1-2］，也是信號分選、輻射源識別以及定位跟蹤的重要依據［3］。與雷達信號的DOA 估計不同，電子偵察中的DOA 估計沒有信號的先驗信息，并且日益復雜的電磁環境也對現有的DOA 估計方法提出了新的挑戰［4］。傳統的測向方法如最大信號法、比幅法等原理簡單、易于實現，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，但是現代電子對抗環境中輻射源數量多、分布密度大，同時多信號問題嚴重影響了其性能［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 算 法 由 于其超分辨能力以及良好的估計精度而得到了廣泛的應用，但是這類方法是以預知信源的數量等先驗信息為前提的，不正確的信源數估計將可能導致算法的失效，而且有效的陣列孔徑也限制其能夠同時處理的信源個數，因此應用到電子偵察系統中具有一定的局限性。文獻［10］提出的嵌套陣列和文獻［11］的互質陣列雖然有效地擴展了陣列孔徑，但是仍需要較多的信號先驗信息；文獻［12］提出了一種未知信源個數的DOA 估計方法，陣列孔徑損失較大，當信源數較多時，需要陣元數也較多，不易在電子偵察系統中工程實現。

針對上述問題，本文提出了一種基于2級嵌套陣列的DOA 估計方法。首先將協方差矩陣向量化作為新的陣列接收數據，并構造新的協方差矩陣；……