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信源數未知情況下基于嵌套陣列的DOA估計算法

2015-12-21 08:59:42沈志博董春曦趙國慶
航天電子對抗 2015年3期

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;……

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