窦慧晶， 梁 霄， 张文倩

(北京工业大学信息学部， 北京 100124)

二维波达方向(direction of arrival，DOA)估计在阵列信号处理领域有着重要的研究意义，与一维DOA估计相比，该估计算法能够更精确描述目标的空间特性，因此DOA估计在二维信号领域更具实际应用价值[1-2]. 二维多重信号分类(two-dimensional multiple signal classification, 2-D MUSIC)算法是目前已有的二维阵列信号DOA估计算法中最为经典的估计算法之一，该算法核心思想是将传统的一维MUSIC估计算法在二维空间进行直接推广，由于该算法需要二维谱峰搜索因而导致计算量巨大，且需要各信源的中心频率已知，因此很难满足实际应用[3]. 为了解决上述缺陷，有学者提出一种无须谱峰搜索的二维旋转不变子空间(two-dimensional estimating signal parameter via rotational invariance techniques, 2-D ESPRIT)算法以及二维传播算子(two-dimensional propagation method, 2-D PM)算法[4]. 这些算法的相继问世使阵列信号的处理性能得到一定的提高，但因其在小快拍数及低信噪比情况下估计性能严重下降而无法推广到实际应用中.

在众多阵列结构中，由于L型阵列具有结构简单、实施容易、估计性能佳等优点而被广泛用于工程领域. 为解决二维信号角度匹配精度不高且计算复杂的问题，文献[5]提出一种基于L型阵列的无须手动配对的二维DOA估计算法，通过引入新的合成角度计算出新的导向矢量，进而获得原信号的俯仰角和方位角. 尽管该方法能够自动完成角度配对，但需要多次谱峰搜索及特征值分解导致计算复杂度过高. 文献[6]提出一种新的二维DOA估计方法，该算法首先将方位角和俯仰角分别估计……