1、隨著陣列信號處理理論及其實際應用的快速發(fā)展,波達方向估計(DOA:directionofarrival)理論與技術也已經(jīng)日益成熟。在實際環(huán)境中,由于云層、山峰和建筑物等的自然反射影響,以及人為的有意或無意的干擾,相干信號大量存在,對含有不相關信號和相干信號的混合信號進行DOA估計具有重要的現(xiàn)實意義。與不相關信號相比,使用空間譜方法對相干信號進行DOA估計時會直接導致相關矩陣產(chǎn)生秩損,從而使的傳統(tǒng)的適用于不相關信號的高分辨率子空間類DOA

2、估計算法失效。目前該領域有許多國內外學者進行研究,試圖找到精度更高、計算更簡便、陣元利用率更高并且魯棒性更好的相干信號DOA估計算法。本文對相干信號的DOA估計方法進行了研究,基于矩陣重構法和擴展陣列提出了一些性能優(yōu)越的有效算法。
　　1.提出了一種基于額外輔助參考陣元的協(xié)方差矩陣重構算法(ABMR:Additional-reference-sensorBasedMatrixreconstructionmethod)。該算法由參考

3、陣元的輸出和陣列輸出的互協(xié)方差構成新的Toeplitz矩陣,陣列中不含有陣元的自相關噪聲,適用于非均勻的高斯白噪聲環(huán)境,同時繼承了矩陣重構類算法和傳播算子算法計算量小的優(yōu)點。理論證明了在一維DOA估計中,使用均勻線形陣列(ULA:uniformlineararray)時只要入射信號波數(shù)小于陣元個數(shù)的一半,無論信號是否相干,該算法就可以成功解相干并得到信號波的DOA估計。然后該方法被擴展到二維DOA估計中,分別結合L形陣列(LSA:L-s

4、hapedarray)和雙平行均勻線陣(2PULA:twoparalleluniformlineararrays)實現(xiàn)了基于ABMR算法的相干信號DOA估計。
　　2.分析了陣元間距對測向模糊的影響,結合ABMR算法和擴展陣列,提出了一維線形擴展孔徑陣列和二維L形擴展孔徑陣列,用相應的低精度DOA估計對周期性模糊的高精度DOA估計的模糊,從而獲得高精度無模糊DOA估計,提高了信號入射角估計的精度,并通過了仿真實驗結果驗證了方法的有

5、效性。
　　3.提出了一種二維擴展陣型及基于該陣型的解相干算法。該陣型是對傳統(tǒng)子陣劃分的該進,由標準子陣在跡陣上擴展而成,并將過去沒有關注過的跡陣納入到DOA估計中,提高了二維DOA估計的精度;同時基于二維擴展陣列對傳統(tǒng)的矩陣重構法進行改進,使其應用于相干信號的二維DOA估計時具有更大的有效陣列孔徑。
　　4.在傳統(tǒng)前向矩陣重構法的基礎上引入了后向重構矩陣,聯(lián)合前向重構矩陣和后向重構矩陣可以構成新的前后向重構矩陣,該矩陣的秩