[发明专利]一种基于嵌套阵列的L型天线阵的二维波达方向估计方法

权利要求书

1.一种基于嵌套阵列的L型天线阵的二维波达方向估计方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：构建基于嵌套阵列的L型天线阵；

步骤二：利用步骤一构建的L型嵌套阵列的不同子阵接收信号计算互协方差矩阵R_cx和R_cy；

步骤三：对步骤二得到的互协方差矩阵R_cx和R_cy分别进行修正，得到修正后的互协方差矩阵R_cx'和R_cy'；

步骤四：对步骤三得到的修正后的互协方差矩阵R_cx'和R_cy'列向量化，产生嵌套后的虚拟阵列和

步骤五、利用步骤四得到的虚拟阵列和构建等效互协方差矩阵

步骤六：利用步骤五得到的等效互协方差矩阵和之间的旋转不变性计算得到子阵间相位差Φ_x；利用步骤五得到的等效互协方差矩阵和之间的旋转不变性计算得到子阵间相位差Φ_y；

步骤七：对步骤六得到的Φ_x和Φ_y进行角度匹配，解算出信号方位角θ、俯仰角φ，即实现在低信噪比、少快拍情况下的多目标、高精度二维波达方向估计。

2.如权利要求1所述的一种基于嵌套阵列的L型天线阵的二维波达方向估计方法，其特征在于：步骤一具体实现方法为，

构建L型嵌套天线阵列，L型嵌套天线阵列由两个相互垂直的嵌套阵组成，定义其中一个嵌套阵为X轴嵌套阵，另一个与其垂直的嵌套阵为Y轴嵌套阵；X轴为阵元数为2N-1的嵌套阵，Y轴为阵元数为2N-1的嵌套阵，原点处公共阵元为参考阵元；X轴嵌套阵由两个子阵组成，子阵1为位于X轴正半轴的前N个阵元组成的阵元间隔为d的均匀线阵，子阵2为位于X轴正半轴的第N个阵元到第2N-1个阵元组成的阵元间隔为nd的均匀线阵，第N个阵元为子阵1和子阵2共用阵元；同理Y轴嵌套阵由两个子阵组成，子阵3为位于Y轴正半轴的前N个阵元组成的阵元间隔为d的均匀线阵，子阵4为位于Y轴正半轴的第N个阵元到第2N-1个阵元组成的阵元间隔的nd均匀线阵，第N个阵元为子阵3和子阵4共用阵元，即实现构建基于嵌套阵列的L型天线阵。

3.如权利要求2所述的一种基于嵌套阵列的L型天线阵的二维波达方向估计方法，其特征在于：步骤二具体实现方法为，

定义子阵1接收的信号为X₁，子阵2接收的信号为X₂，子阵3接收的信号为Y₁，子阵4接收的信号为Y₂；将子阵1接收的信号X₁逆向排序生成信号X_1z，并将子阵3接收的信号Y₁逆向排序生成信号Y_1z；利用子阵1逆向排序的信号X_1z与子阵2的信号X₂进行互协方差运算得到互协方差矩阵R_cx，利用子阵3逆向排序的信号Y_1z与子阵4的信号Y₂进行互协方差运算得到互协方差矩阵R_cy；基于不同子阵间噪声不相关，通过对上述不同子阵进行互协方差运算，得到不含噪声的互协方差矩阵R_cx和R_cy。