杨 鹏 杨 峰 聂在平 周海京

（1.电子科技大学电子工程学院，四川 成都 611731；2.北京应用物理与计算数学研究所，北京 100088）

引 言

高性能的来波方向（DOA）估计算法一直以来都是阵列天线技术的研究热点之一。传统的高分辨率来波方向估计算法，如多重信号分类算法［1］（MUSIC）和最大似然算法［2］，往往需要进行一维或多维参数搜索，计算量巨大，限制了其在实际工程中的应用。基于旋转不变子空间的旋转不变参数估计技术（ESPRIT）算法［3］和基于多项式求根的 Root-MUSIC算法［4-5］是两类具有代表性的免搜索算法，前者是利用各子阵间信号子空间的旋转不变性求出入射角度信息，而后者则是利用导向矢量与噪声子空间的正交性构造多项式，通过多项式求根来得到入射角度。由于无需对谱空间进行搜索，两类算法大大降低了运算量。然而，受到阵列拓扑结构的限制，该两类算法具有一定的局限性。比如ESPRIT算法要求各个子阵之间具有旋转不变的性质，而Root-MUSIC算法则要求阵列具有范德蒙德结构。因此，ESPRIT算法和Root-MUSIC算法只能用于均匀直线阵或均匀平面阵。在此基础上有一些改进的方法，如基于相位模式的变换可以让此类算法应用到圆环阵中，但仍然无法应用到任意阵列结构。国内外学者近年来开展了大量研究，提出了不少能适用于任意阵列结构的免搜索方法，其中具有代表性的是基于内插变换技术［6-7，13］、基于阵列流型分离技术［8-9］和基于傅里叶变换技术［10］的新算法。当假设天线单元为点源，即所有阵元方向图相同且为全向时，上述三类算法均表现出良好的估计性能［11］。……