基于极化敏感阵列的高效DOA与极化参数联合估计算法

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1、·工程应用·航天电子对抗2017年第3期基于极化敏感阵列的高效DoA与极化参数联合估计算法王利伟，朱晓丹，王建，陈卓(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：提出一种基于极化敏感阵列的二维波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法。首先建立入射信号模型，然后利用重构的z轴、y轴、2轴阵列导向矢量之间的关系计算出入射信号的DOA和极化参数的无模糊粗估计值；同时根据重构阵列导向矢量内在的旋转不变结构估计出z轴和j，轴空间相移因子，得到入射信号的高精度无模糊DoA估计。最后利用粗估计精估计相结合的方式进行解模糊，进而完成DOA估计。算

2、法允许阵元间距大于入射信号的半波长，扩展了有效阵列孔径，提高了算法的测向精度。此外，算法避免了复杂的四维谱峰搜索，具有较低的运算复杂度。仿真实验结果验证了算法的有效性和良好的估计性能。关键词：极化敏感阵列；DOA和极化参数估计；导向矢量重构；粗估计和精估计中图分类号：TN975文献标识码：AEfficientDoAandpola“zationparameterjointestimationmethodbasedOnpolarizationsensitiVearrayWangLiwei，ZhuXiaodan，WangJian，ChenZhuo(No

3、．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：Adirectionofarrival(DOA)andpolarizationparameterjointestimationmethodbasedonp01arizationsensitiVearrayisproposed．First，thesignalmodelbasedonanL—shapedcrosseddipolearrayisbuilt．Then，thecoarseDoAandpolarizatione

4、stimationarederivedexplojtingtherelationshipamongthere—constructedsteeringvectorsofthesignalsalongz—axis，3，一axisand2一axis．IⅥeanwh订e，thespatlalphasefactorsalong．z—axisandy—axisarecalculatedbytakingadvantageoftheinherentrotationalinvariancestructureofthereconstructedsteeringvec

5、tors，withwhichthefineandamb培uousestimatesofDOAareachieved．Finally，thecoarseDOAestimationserveascoarsereferencestodisambiguate，leadingtothefineandunamb远uousestimatesofDoA．Intheproposedmeth。d，thea由acentarrayelements’spacingisallowedbeyondhalfwavelengthofthesignal，whichextendsth

6、eeffectivearrayapertureandimprovetheDOAestimationaccuracyaccordin91y．Besides，theproposedmethodavoidsthecomputationallyexpensive4一Dspectralsearch，thusitscomputationalcomplexityisrelatively10w．Simulationresultsverifytheeffectivenessandfavorableperformanceoftheproposedmethod．Key

7、words：polarizationsensitivearray；DOAandpoiarizacionestimationisteeringvectorreconstruction；coarseestimatesandfinebutambiguousestimates0引言极化敏感阵列能够在利用入射信号的空域信息的同时充分利用其极化信息，与传统的标量阵列相比，基于极化敏感阵列的辐射源测向可以利用极化信息进一步提高测向性能‘1‘3

8、。在相关研究中，一些传统的基于收稿日期：2017—03—12；2017一05—23修回。作者简介：王利伟(1989一)

9、，男，博士，研究方向为阵列测向、目标跟踪技术。标量阵列的波达方向(DOA)估计算法已经被推广到极化敏感阵列，衍生出多种DOA和极化参数的