李杰然,许 稼

(1.中国人民解放军92785部队,河北秦皇岛066200;2.北京理工大学信息与电子学院,北京100081)

0 引言

共形阵列是一种与载体表面共形的天线阵列。一般来说,共形阵列具有安装简化、波束扫描范围广、RCS小等优点[1-2]。目前,现代飞机、导弹、卫星等设备均要求采用共形阵列天线。因此,共形阵列的相关研究已受到广泛关注。从阵列信号处理角度讲,参数估计问题是共形阵列的主要问题之一。共形阵列多采用极化可控阵元,具有极化敏感阵列的特点。因此,国内外学者围绕共形阵列的优势,在共形阵列波达方向估计(Direction of Arrival,DOA)和极化状态估计方面做了一些研究工作[3-10]。比如文献[3]以圆柱共形阵列为例,采用多维MUSIC谱估计方法实现了DOA和极化状态的联合估计,但其需要多维谱峰搜索,运算量大,不适用于工程实际;文献[4-6]通过合理划分阵列使其满足旋转不变结构,从而实现柱面阵列和锥面阵列的DOA和极化状态联合估计。但其方法不能适用于其他共形阵列,且需要多次特征值分解和参数配对。可以说,关于共形阵列DOA和极化状态估计问题还有许多值得深入研究的工作。本文采用时空处理方法对阵列接收数据进行处理,可以降低参数估计对阵列形状的限制和抑制了噪声。利用数据极化特性,构造DOA矩阵,仅需一次特征值分解即可实现共形阵列DOA和极化状态的联合估计,且参数自动配对,运算量小。

1 阵列结构与数据模型

共形阵列没有具体的阵列形状,这里为了体现算法普适性,采用结构任意的阵列,如图1所示。……