王凯



L型阵列相干信号DOA估计

王凯

天津伽利联科技有限公司，天津 300384

针对L型阵列相干信号DOA估计提出了一种新的构造协方差矩阵的方法。该方法利用自相关矩阵的差分矩阵和互相关矩阵的前后向矩阵构造信号的协方差矩阵。通过构造的空间差分矩阵消除了自相关中噪声的影响。对于相同的阵列孔径，由于该方法增加了对阵列信息的平均，因此该算法相较于对比算法具有更好的估计性能。

L型阵列；相干信号；协方差矩阵；配对方法

在阵列信号处理领域，多个信号的DOA估计算法引起了广泛关注[1]。但在真实环境中，信号具有相关性，MPM[2]、JSVD[3]只有在所有信号相互独立时才适用。本文构造了一种新的协方差矩阵来估计窄带相关信号的DOA信息、所构造的协方差矩阵同时考虑了阵列输出的自相关和互相关信息，从而增加了阵列的解相关度。为了消除自相关矩阵中加性噪声的影响，利用前向矩阵和后项矩阵构造了一个空间差分矩阵。通过最小化代价函数，提出了一种改进的配对方法。

1 信号模型

在x-z平面内相互正交的两个均匀线阵构成L型阵列。每个线阵包含M个阵元，相邻阵元的间距为d，公共参考阵元放在原点处。假设有p个远场窄带相干信号，以波长从不同方向入射到天线阵列上，第i个信号的俯仰角为，方位角为或（i=1，2，K，p）。x轴和z轴子阵列接收的信号分别为

（2）

2 提出的DOA估计算法

2.1 俯仰角与方位角的估计

（4）

（6）

（8）

2.2 配对方法

由于俯仰角和方位角是单独估计的，因此配对过程是必要的。……