靳浩,王坤,张恒,沈义龙

(中国洛阳电子装备试验中心，河南 洛阳 471003)

0 引言

波达方向估计在雷达、通信、声呐等方面中有着重要的意义。传统的测向方法由于受瑞利限的制约，其角度分辨率不能达到很高。而基于阵列信号处理的MUSIC(multiple signal classification)[1]算法可以实现角度的超分辨率估计。由于阵列方向矩阵与阵列输出向量的协方差矩阵的信号子空间张成的空间相同(或与噪声子空间正交)，MUSIC算法据此而构建空间谱，根据其谱峰位置来确定波达方向。MUSIC算法具有测向精度高等优点，但是由于其为搜索类算法，需要在立体空间内进行搜索，而为了保证测角精度，搜索间隔必须足够小，因而搜索次数多，计算速度慢[2]。为了实现快速测向，有了很多的MUSIC改进算法，如文献[2-11]等提到的方法，文献[12-14]还针对其中一些算法进行了性能的比较。但这些方法都有一定的局限性，如对阵元排列形式有要求或者在阵元数较多时，其速度提升并不是很明显等。一般为达到快速测向的目的，可以对搜索类算法采用分级搜索策略，即先进行大间隔的粗搜索，而后再以粗搜索的结果作为初值，在初值附近进行小间隔精搜索，以达到快速测向的目的。文献[15-19]等提到了分级搜索算法可以大幅降低运算耗时，但仅仅进行两级搜索且只是人为地设定搜索间隔等简单的分级，并没有针对最优分级和搜索间隔进行讨论。本文针对MUSIC算法，进行分级搜索处理，从理论上分析了各级分级算法耗时最少的分级策略，得到各级分级搜索能达到的最佳效果。……