单基地互质MIMO阵列DOA估计

摘要

针对传统均匀直线阵列的相干目标波达方向估计算法的自由度受限于实际阵列阵元数目的问题,提出基于MUSIC算法的单基地发射/接收和协阵列DOA估计方法。该方法将互质MIMO阵列虚拟成等效的和协阵列,找到和协阵列中的连续子阵和半连续子阵,并运用多频操作填补半连续子阵中的孔洞,使之与连续子阵形成一个更长的新连续子阵;然后通过矩阵重构算法解相干,该方法极大地提高了算法的自由度,可以根据目标的个数灵活调整虚拟发射/接收阵元的数量,使复杂度尽可能降低。但该方法涉及到高维矩阵的特征值分解,复杂度仍然很高,因此文中引入传播算子,提出基于传播算子的单基地发射/接收和协阵列DOA估计方法,避免了特征值分解,复杂度得到极大改善。仿真结果证明,该方法对非相干目标的估计能力与前者接近,可用于估计非相干目标以及估计相干目标的大致方向或者判断此时是否有相干目标出现。