(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211116453.1 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 周彬　刘可　 (51)Int.Cl. G01S 3/14(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种新型稀疏阵列的DOA估计方法 (57)摘要 本发明公开了一种新型稀 疏阵列设计方法， 属于阵列信号处理领域。 包括步骤： 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 型嵌套阵列； 计算新型嵌套阵列的差分共阵和求 和共阵及其连续自由度； 对目标信号源进行空间 采样， 计算新型阵列接收信号的协方差矩阵并将 其向量化处理； 构造选择矩阵， 提取向量化矩阵 中的非零元素； 利用MUSIC算法实现目标信号源 的高精度DOA估计 。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115372893 A 2022.11.22 CN 115372893 A 1.一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 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， 以构建新型嵌套阵列； 步骤2： 计算 新型嵌套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所述的一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 其特征在于， 步骤1所述新 型阵列由两部 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个阵元， 阵元间距为 其中 M＝2,d代 表半波长 。 新型阵列的构型表达式为S＝S1∪S2, 其中,S1和S2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所述的一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 其特征在于， 步骤2中所述 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所述的一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 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， sk(t)为发送信源， 为相应于θk的 导 向 矢 量 ，dm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,Φk是第k个信源的相位， 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；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115372893 A 2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所述的一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 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： Zc＝J·z， 其中J代表选择矩阵。 6.根据权利要求1所述的一种新型稀疏阵列的DOA估计方法， 其特征在于， 步骤5中， 采 用MUSIC算法进行目标信号DOA估计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115372893 A 3