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正文摘录:

2007年第5期总第244基于矩阵变换的稀布阵测向分析王磊’，郭强。(1.西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031；2.西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071)摘要：在许多工程应用中，天线阵列要求有窄的扫描波束，而不要求有相应的增益，因此可以采用稀疏阵列。阵列如果周期性变稀会使方向图出现非常高的副瓣，这可以通过破坏非周期的方法加以控制。提出利用高斯随机分布的密度函数设置稀疏阵列，在稀疏阵列得到的协方差矩阵经扩展后，增益有了明显的提高。比较了该阵列扩展前和扩展后的测向性能，分析了阵列在不同稀疏比下的测向性能以及波束图，可以看出稀疏阵列的波束图的旁辩明显降低了。关键词：波达方向(DOA)；信噪比(SNR)}稀疏阵列；矩阵扩展中图分类号：TN820.1’5文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)05—063—03TheThinnedArrayDOAEstimationBasedonMatrixChangeResearchWANGLei’，GUOQiang。(1.SchoolofInformationScience＆Technology。SouthwestJiaotongUniversity。Chengdu，610031，China：2.SchoolofElectronicEngineering，XidianUniversity。Xi’an.710071，China)Abstract：Inpracticalprojects，theantennaarrayisonlyneededtohavenarrowscanbeam，butnotneedthecorrespondingplus.Sowecanusethinnedarraytosolvetheseproblems.ThispaperpointsoutthatwecanusethedensityfunctionoftheGaussiandistributiontOsetathinnedarray，extendingthecovariancematrixwilladvancethegainclearly.ThispapercomparestheexpandedtOtheunexpandedintheperformanceofdirectionofarrivalestimationatfirst，andthenanalysesthebeamofdif—ferentthinnedratio.Keywords：Direction—of—Arrival；Signal—Noise—Ratio；thinnedarray；matrix—expandl引言波达方向(DirectionofArrival，DOA)估计在无线电通信、雷达、声纳超分辨、导航、地震探测和医学等领域有着广泛的应用，一直是通信、雷达、声纳等领域研究的重点之一。对信号到达角度的测量主要有阵列测向技术与干涉仪测向技术。采用阵列处理技术与干涉仪测向技术相比较，阵列测向具有增益高、多信号处理能力和相干信号处理能力等优点。因此有大量文献对阵列测向方法进行研究：文献E1]是最早提出采用谱估计方法进行测向，该方法也被称为Capon方法；文献[23提出采用最大似然法进行测向；文献C3]提出利用线性预测算法进行测向处理；文献[43提出采用最大熵谱估计方法进行测向处理；文献1-53提出和讨论利用采样信号协方差矩阵特征值结构进行测向处理；文献E6]提出了采用多重信号分类处理方法进行测向处理；文献[7-1提出最小范数的方法进行测向处理；文献[8]提出一种采用空间插值的方法实现非均匀阵测向用于提高测向精度。当前空间阵列测向存在2个不足之处：一是当阵列阵收稿日期：2006—08—15元数目为M时最大仅能估计M一1个信号方向；二是为了避免测向在一90。～90。出现模糊，阵元间距需要≤0.5X(入为信号波长)，在实际工程中宽带条件下阵元布置会受到很多因素限制。在许多工程应用中，天线阵列要求有窄的扫描波束，而不要求有相应的增益。例如抗环境干扰的卫星接收天线、高频地面雷达天线和射电天文中的干涉阵列等。阵列波束宽度与口径的最大尺寸有关，增益与照射口径面积有关，因此可以采用稀疏阵列印’(即从规则的栅格中抽去天线单元或接匹配负载)。文中提出采用一种设置稀疏阵列的方法，然后扩展协方差矩阵0…。不仅可以使可测信号源数多于阵元个数，而且扩大了阵列的孑L径，提高了相邻信号的分辨率。2布阵要求首先利用正态高斯分布密度函数：2Y—Aexp(--寻)(1)‘概率密度函数如图1(幅度归一化处理后)所示，取出离z在一3～3的这一段数据。图1中z轴上取的是间隔为0.1的点。产生一组63