[發明專利]一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法

在審

• 申請號: 202211392885.5
• 申請日: 2022-11-08
• 公開（公告）號: CN115795249A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 韋世紅;郭楊;劉松;龐育才;李茜;肖寒春;肖云鵬;李暾
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王詩思

1.一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法，其特征在于，包括：

S1：構建L型二維互質陣列，并確定陣列的陣元位置；

S2：對確定出陣元位置的L型互質陣列進行虛擬陣元插值，并確定帶有虛擬陣元的L型均勻線性陣列上的陣元位置，通過帶有虛擬陣元的L型均勻線性陣列的陣元接收入射信號，并計算虛擬陣列接收到的信號的自協方差矩陣；

S3：對虛擬陣列接收到的信號的自協方差矩陣進行一次重構，恢復插值陣元上的信號，對恢復后的信號進行重新排列，并對重新排列后的信號合并；

S4：計算合并后的信號的協方差矩陣，對協方差矩陣進行二次重構，恢復協方差矩陣的信號；

S5：根據恢復后的信號協方差矩陣采用二維MUSIC算法進行二維DOA估計。

2.根據權利要求1所述的一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法，其特征在于，構建L型二維互質陣列，包括：

選取兩個陣列的公共陣元為坐標原點，陣列所在的平面為X-Y平面，其中一個陣列放在X軸上，另一個陣列放在Y軸上，得到L型二維互質陣列。

3.根據權利要求1所述的一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法，其特征在于，L型二維互質陣列的陣元位置，包括：

X軸上陣元的位置：

S_x＝{Mnd|0≤n≤N-1}∪{Nmd|0≤m≤M-1}

Y軸上陣元的位置：

S_y＝{Mnd|0≤n≤N-1}∪{Nmd|0≤m≤M-1}

其中，S_x表示X軸上真實陣元的位置集合，S_y表示Y軸上真實陣元的位置集合，M、N分別表示第一、第二互質陣元的間距，Mnd表示互質陣元中第一互質陣元的第n個陣元的位置，Nmd表示第二互質陣元的第m個陣元的位置，d表示半波長。

4.根據權利要求1所述的一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法，其特征在于，確定帶有虛擬陣元的L型均勻線性陣列上的陣元位置，表示為：

帶有虛擬陣元的X軸子陣列上的陣元位置：

U_x＝{xd|0≤xd≤max(S),x∈Q}

帶有虛擬陣元的Y軸子陣列上的陣元位置：

U_y＝{yd|0≤yd≤max(S),y∈Q}

其中，U_x表示帶有虛擬陣元的X軸子陣列上的陣元位置集合，U_y表示帶有虛擬陣元的Y軸子陣列上的陣元位置集合，max(S)表示最大陣元的位置，Q表示整數域，xd表示X軸上插值后的所有陣元，yd表示Y軸上插值后的所有陣元，d表示半波長。

5.根據權利要求1所述的一種基于L型互質陣列的二維DOA估計方法，其特征在于，帶有虛擬陣元的L型均勻線性陣列的陣元接收入射信號，表示為：

X軸上的信號：

Y軸上的信號：

其中，X_U(t)表示經過插值后X軸子陣列所接收的信號，Y_U(t)表示經過插值后Y軸子陣列所接收的信號，X_s(t)_x表示X軸上真實接收的信號，xd表示X軸上插值后的所有陣元，S_x表示X軸上真實陣元的位置集合，Z_x表示Y軸上虛擬陣元集合，Y_s(t)_y表示Y軸上真實接收的信號，yd表示Y軸上插值后的所有陣元，Z_y表示Y軸上虛擬陣元集合，S_y表示Y軸上真實陣元的位置集合。