基于迭代自适应方法的柱面共形阵2D DOA估计

针对柱面共形阵的二维波达方向(2D DOA)估计问题,提出一种基于迭代自适应方法的柱面共形阵2D DOA估计算法。首先,通过欧拉旋转变换公式将柱面共形阵全局直角坐标系变换为单元局部直角坐标系,建立柱面共形天线阵列流型;然后,将感兴趣区域内信号源所有可能存在的位置通过划分二维网格的形式来表示,利用迭代自适应算法(IAA)估计出每个潜在位置对应的信号源能量;最后,绘制能量谱图,谱峰对应的方位角和俯仰角即为二维波达方向的估计值。理论分析与仿真实验证明,所提算法不需要额外的参数匹配,简化了估算步骤,在短快拍的情况下可以实现柱面共形阵的2D DOA估计。

基于协方差稀疏迭代的柱面共形阵2-D DOA估计

应用协方差稀疏迭代方法实现了短快拍条件下的柱面共形阵的二维波达方向估计。根据柱面共形阵的特点,利用欧拉旋转变换构造阵列流型矩阵;对协方差矩阵进行稀疏求解,把最小化协方差拟合代价函数转化为一个凸性的线性约束最小化问题,并通过循环最小化算法保证其全局收敛性;最后实时更新信源能量谱,谱峰对应的方位角和俯仰角即为所得二维波达方向估计值;仿真实验表明:所提算法只需少量快拍,即可实现高精度2-D DOA估计。

互耦情况下柱面共形阵的波达方向估计

针对柱面共形阵存在互耦时的波达方向估计问题,提出一种测角同时校正误差的新算法.首先将互耦误差矩阵进行分块;然后利用子阵是均匀圆阵的特殊结构,得出子阵内部和子阵之间的互耦均具有循环带状Toeplitz特性;最后构造重构矩阵解耦角度和互耦系数,从而进行级联估计.该算法无需进行迭代计算,不存在局部收敛问题,也不需要额外的辅助信源、辅助阵元以及任何互耦误差的先验信息,简单易实现.仿真结果表明,所提算法测角精度高,误差校正效果好.

MUSIC算法在柱面共形天线阵DOA估计中的应用研究

由于柱面共形天线阵所具有的特殊性质,使得其在利用经典MUSIC算法进行DOA估计时,性能会受到较大影响。通过将柱面共形阵划分为多个子阵的方法,可以有效地解决此类问题。仿真结果表明,该方法能应用于柱面共形阵的DOA估计,并容易推广到任意曲面共形阵。

基于MUSIC算法的圆柱共形阵DOA估计

柱面共形阵由于其载体曲率的影响,导致在利用经典MUSIC(Multiple Signal Classifica-tion)算法进行DOA(Direction-of-Arrival)估计时,导向矢量与噪声子空间不正交,算法性能严重下降甚至失效。在考虑载体遮挡效应的同时,结合阵元的方向性,通过对导向矢量进行重构,解决了导向矢量与噪声子空间不正交这一问题。对比子阵分割MUSIC算法,进行了MonteCarlo仿真验证,分析了有向阵元MUSIC算法的估计性能。最后以多层圆柱阵为例对4个从不同方向入射的信源进行了DOA估计仿真验证。仿真结果表明:该方法具有分辨力高,估计精度高的优点,证明了该方法的有效性和高估计性能。