[发明专利]一种基于互质圆阵的低复杂度DOA估计方法

权利要求书

1.一种基于互质圆阵的低复杂度DOA估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：由两子阵接收矢量构造互协方差矩阵；

基于互质圆阵的每个子阵阵元位置关于坐标原点中心对称，对阵元位置虚拟重排序为[1,2,...,N/2,N,...,N/2+2,N/2+1]，N为阵元数，对应导向矢量可重写为

a(θ)＝[a₁(θ),...,a_N/2(θ),a_N(θ),...,a_N/2+1(θ)]^T

则有

a(θ)＝Ja^*(θ)

其中，J为反对角单位矩阵；

根据阵元虚拟重排序后的导向矢量a(θ)得到新的接收矢量y₁,y₂，然后利用两个子阵接收矢量构造互协方差矩阵如下：

其中，R_s＝E[SS^H]为信源协方差矩阵；

步骤2：利用圆阵阵元位置中心对称性，基于空间平滑思想，得到增强协方差矩阵；

由于实际中R₁₂由有限次采样替代：

估计值可重写为Δ为误差矩阵，其元素为δ_i,j(i,j＝1,2,...,N)，且基于空间平滑思想构造增强协方差矩阵如下：

步骤3：利用改进传播算子方法构造分别与方向矩阵正交的投影矩阵；

用H₁表示的前K行，K为信源数，波达方向不同时H₁为行满秩，P₁与A₁张成相同的子空间，其正交投影如下：

H₂表示的前K行，构造矩阵得到投影矩阵如下：

步骤4：利用导向矢量与投影矩阵的正交性，构造两个子阵的空间谱；

A₂与Q₂正交，利用两个子阵导向矢量a₁(θ)，a₁(θ)分别构造与Q₁，Q₂的正交性构造空间谱如下：

步骤5：分别由其中一子阵谱峰代入另一子阵空间谱，取函数值最大的K个值对应角度值作为一组估计值，共两组；并从中寻找对应最接近的两个值并分为一对，共K对，对此K对值分别取平均作为最终估计值。