基于实值子空间线性变换的非均匀圆形阵列高效二维测向方法

来源：电子与信息学报杂志2024年第11期北京时间：

作者：孟祥天, 经哲涵, 曹丙霞, 沙明辉, 朱应申, 闫锋刚

单位：1.哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院 威海 2642092.哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 哈尔滨 1500013.北京无线电测量研究所 北京 100854

摘要：由于均匀圆阵(UCA)的阵列流型不具有范德蒙结构，通常采用模式空间方法构造虚拟线性阵列，因此，UCA阵列下使用结构变换已经是2维测向的必要基本假设。该文通过对虚拟信号模型进行特征分析，避免了线性阵列的结构变换，提出一种适用于UCA和非均匀圆阵(NUCA)的实值高效2维测向方法。因此，新方法利用经前/后向平滑的阵列协方差矩阵(FBACM)以及分离实虚部后的和差变换，获得了维度相互适配的阵列流型和实值子空间，理论揭示了所获实值子空间与原始复值子空间的线性张成关系，构建了无虚假目标的空间谱，且可以推广至NUCA，增强了实值算法对于圆形阵列结构的适应性。同时，理论揭示了上述方法具有秩增强优势。数值仿真实验表明，与传统UCA阵列下的模式空间方法相比，该文所提出方法能够在显着降低复杂性的情况下，提供相似的估计性能和更好的角度分辨率。同时，在考虑幅度和相位误差等情况时，所提方法具有较强的鲁棒性。

关键词：波达方向估计, 实值处理, 圆形阵列

基金资助：国家自然科学基金(62171150)，泰山学者工程专项经费(tsqn202211087)，山东省自然科学基金(ZR2023MF091)，航空科学基金(2023Z037077002).