[发明专利]基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法

权利要求书

1.一种基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，包括：

基于互质阵列、增广扩展阵列构建EEAS-NA-CPA结构的稀疏阵列；

根据所述稀疏阵列获取阵列接收信号；

计算阵列接收信号的四阶累积量；

对所述阵列接收信号的四阶累积量重新构建得到新的列向量；

根据所述新的列向量构建空间平滑矩阵；

对所述空间平滑矩阵进行子空间分解实现DOA估计；其中，

构建的EEAS-NA-CPA结构的稀疏阵列中阵元位置表示为：

其中，表示互质阵列的阵元位置集合，表示增广扩展阵列的阵元位置集合，N₁和N₂是一对互质数，N₁＜N₂，M₁和M₂为任意整数，C_O＝(2b+1)N₂+2N₁-1，d＝λ/2，λ表示入射信号波长。

2.根据权利要求1所述的基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，计算的阵列接收信号的四阶累积量表示为：

其中，cum(·)表示四阶累积量计算，表示根据稀疏阵列获取的阵列接收信号，Q表示远场不相干信号个数，s_q(t)表示第q个远场信号，a(θ_q)表示第q个远场信号的导向矢量，θ_q表示第q个远场信号的入射角度，A表示阵列流形，n(t)表示信道噪声，E(·)表示求期望，(·)^*表示求共轭，(·)^H表示求转置，表示Kronecker积运算。

3.根据权利要求2所述的基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，对所述阵列接收信号的四阶累积量重新构建得到新的列向量包括：

将所述阵列接收信号的四阶累积量拉直为一列向量；

根据所述稀疏阵列计算所述阵列接收信号的四阶累积量的连续滞后数；

根据所述阵列接收信号的四阶累积量连续滞后数构建新的阵列接收信号；

根据所述阵列接收信号四阶累积量的列向量和所述新的阵列接收信号构建所述新的列向量。

4.根据权利要求3所述的基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，拉直的阵列接收信号四阶累积量的列向量表示为：

其中，vec(·)表示将阵列接收信号的四阶累积量拉直为列向量的操作，C_4s表示远场信号s(t)的四阶累积量，p₄＝vec(C_4s)表示远场信号s(t)的四阶累积量C_4s拉直的列向量，⊙表示KR积运算。

5.根据权利要求4所述的基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，计算的所述阵列接收信号的四阶累积量的连续滞后数表示为：

2N_E+1＝2L₁C_O+2[(2b-N₁+1)N₂+N₁-1]+1；

其中，L₁＝M₁M₂+M₂-1。

6.根据权利要求5所述的基于互质阵列和增广扩展阵列的四阶累积量DOA估计方法，其特征在于，根据所述阵列接收信号四阶累积量的列向量和所述新的阵列接收信号构建的所述新的列向量表示为：

其中，表示新的列向量，B表示新的阵列接收信号，新的阵列接收信号B第n行的数据表示为