基于虚拟阵列扩展的改进加权空间平滑算法

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第1期北京时间：

作者：孙志国, 柏乔森, 白永珍, 孙溶辰

单位：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

摘要：针对相干信源的波达方向(direction of arrival, DOA)估计问题, 传统的空间平滑算法通过减小阵列孔径来解相干, 导致估计精度降低。本文以相干分布源为研究对象, 首先通过扩展共轭虚拟阵列增大阵列孔径, 使用Toeplitz算法进行预估计, 根据预估计值构建加权矩阵, 通过二次加权空间平滑恢复协方差矩阵的秩, 消除信号的相干性, 结合传播因子算法估计得到目标信源的入射角度。该算法充分利用子阵输出的自相关和互相关信息, 改善了阵列孔径带来的精度影响。仿真结果表明, 所提算法对相干信源具有良好的分辨能力和估计精度, 在低信噪比时鲁棒性较好。

关键词：相干分布源,虚拟阵列扩展,加权空间平滑,传播因子,Toeplitz

基金资助：国家自然科学基金(62001139)