[发明专利]一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法

权利要求书

1.一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对嵌套阵列的两组子阵列进行重排序，以构建重组嵌套阵列；

步骤2：计算重组嵌套阵列的差分共阵及其最大连续DOF；

步骤3：对目标辐射源进行空间采样，计算重组嵌套阵列接收信号的协方差矩阵并将其向量化；

步骤4：利用获取的向量化的协方差矩阵，基于压缩感知方法重构入射信号分量；

步骤5：根据入射信号分量构建谱函数并进行谱峰搜索，谱函数中对应入射角度的位置存在大功率且尖锐的波峰，从而实现目标辐射源的DOA估计。

2.如权利要求1所述的一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法，其特征在于，步骤1所述重组嵌套阵列由三个子阵构成，子阵1包含N₁个阵元间距为d的传感器，子阵2为一个独立的传感器，子阵3包含N₂-1个阵元间距为N₁d的传感器，d为标准阵元间距且d＝λ/2，λ为入射信号波长；对d进行归一化处理后，重组嵌套阵列的构型表达式为

其中，和分别表示子阵1，子阵2和子阵3的传感器位置分布集合，s₁和s₂分别表示子阵1和子阵3中每个传感器的位置。

3.如权利要求1所述的一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法，其特征在于，步骤2所述差分共阵由自差分集及其镜像集合互差分集及其镜像集合组成：

其中，

d_s和d_c分别表示和中的元素，最大连续DOF为2N₁(N₂+1)+3。

4.如权利要求1所述的一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法，其特征在于，步骤3中，对目标辐射源进行空间采样得到的接收信号为x(t)＝As(t)+n(t),t＝1,…,T，A为阵列流型矩阵，s(t)表示入射信号，n(t)为加性高斯白噪声，T为快拍数；

接收信号的协方差矩阵为R_ss表示源信号的协方差矩阵，A^H为A的共轭转置，表示噪声功率，I_N表示N×N的单位矩阵；

协方差矩阵R_xx的向量化结果为vec(·)表示向量化算子，A^*为A的共轭，⊙表示Khatri-Rao积，h表示信源矢量。

5.如权利要求1所述的一种基于重组嵌套阵列的DOA估计方法，其特征在于，步骤4中采用压缩感知方法构建l₁范数最小化约束方程，重构入射信号分量

其中，B表示感知矩阵，κ为惩罚因子。