[发明专利]一种基于非圆信号的新型移位阵列设计方法

权利要求书

1.一种基于非圆信号的新型移位阵列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对原始嵌套阵列的两组子阵列进行重新排列设计，以构建新型移位阵列；

步骤2：基于非圆信号椭圆协方差不为0的特性，计算新型新型移位阵列的差分共阵和求和共阵及其连续自由度；

步骤3：对目标信号源进行空间采样，计算新型新型移位阵列接收信号的协方差矩阵并将其向量化处理；

步骤4：构造选择矩阵，提取向量化矩阵中的非零元素；

步骤5：利用MUSIC算法实现目标信号源的DOA估计。

2.根据权利要求1所述的一种新型移位阵列设计方法，其特征在于，步骤1所述新型移位阵列由两部分构成，在一条直线上排列的非均匀嵌套阵列，分别分为子阵一和子阵二。子阵一包含N个阵元，阵元间距为Md；子阵二包含M-1个阵元，阵元间距为d；其中M＝4,d代表半波长。新型阵列的构型表达式为P＝P₁∩P₂,

其中,P₁和P₂分别代表子阵1和子阵2的物理阵元排列位置。

3.根据权利要求1所述的一种新型移位阵列设计方法，其特征在于，步骤2中所述非圆信号的稀疏阵列总延迟由差分共阵与求和共阵组成，而差分共阵包括自差集和互差集而求和共阵包括自和集与互和集相应的集合可表示为：

其中，

。

4.根据权利要求1所述的一种新型移位阵列设计方法，其特征在于，步骤3中所述的接收信号可表示为其中，x(t)为接收信号矢量，s_k(t)为发送信源，为相应于θ_k的导向矢量，d_m代表第m个阵元与参考阵元之间的距离，A是阵列流形，为相位偏移矩阵,Φ_k是第k个信源的非圆相位，S(t)为信源矢量，n(t)是功率为的加性高斯白噪声，N(t)为相应的噪声矩阵；

非圆信号的协方差矩阵可表示为：

矢量化后的协方差矩阵为：。

5.根据权利要求1所述的一种新型移位阵列设计方法，其特征在于，步骤4中，用选择矩阵提取矢量化矩阵中的非零元素：

Z_c＝J·z，

其中J代表选择矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种新型移位设计方法，其特征在于，步骤5中，采用MUSIC算法进行目标信号DOA估计。