崔 敖 何培宇 喻伟闯 王 宏 徐自励

(1. 四川大学电子信息学院, 四川成都 610065; 2. 中国民航局第二研究所研发中心, 四川成都 610041)

1 引言

波达方向角(Direction of Arrival, DOA)的估计性能受限于阵列的测向分辨率[1]。提高DOA估计分辨率的研究一直备受学界关注。通常,阵列的有效孔径越大,测向分辨率越高[2]。由于阵元间距必须满足空间采样定理的约束(即阵元间距Δd≤0.5λ),因此传统扩大阵列孔径的思路是保证阵元间距小于半波长的同时增加阵元数目。相较于传统阵列,稀疏阵列(阵元间距Δd>0.5λ)能够使用较少阵元获得更大的阵列孔径,具有低成本、布阵灵活、高分辨率等优势[3]。但由于其违背了空间采样定理的约束,因此存在测向模糊问题[2-5]。

为解决上述问题,学界对稀疏阵列进行了深入研究,从阵列设计和算法角度提出了多种解模糊方法。基于算法的解模糊方法一般利用了信号中的某些特征作为判断真实DOA的判据,并需要较为复杂的运算:例如Kastinen D通过计算理论模糊集,再通过模式匹配的方法排除掉模糊角以解模糊[6];He Z等人构建了一个用于估计谱峰处信号功率的代价函数,用来识别真实峰和虚假峰,以解模糊[7]等;文献[8-9]使用压缩感知的方法对阵列进行虚拟插值以解模糊,这类方法不仅运算量较大,往往还需要一些先验信息(如信号入射方向的范围)作为插值依据。

相较于算法层面的解模糊方法,基于阵列设计的解模糊方法通常利用了稀疏均匀线阵(Sparse Uniform Linear Array, SULA)的几何特征或阵列流形特征,具有……