[发明专利]基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法

权利要求书

1.一种基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，包括：

步骤一：获取矩形SSEL-EMVS阵列接收到的数据；

步骤二：利用ESPRIT算法对接收到的数据进行处理，获得传播矢量存在周期模糊的高精度估计结果；

步骤三：利用LS-ESPRIT算法重建矩形SSEL-EMVS阵列的阵列流形；

步骤四：利用所述阵列流形，计算在原点处单个等效的SSEL-EMVS的阵列流形；

步骤五：对所述单个等效的SSEL-EMVS的阵列流形进行空间相移补偿，获得补偿后的单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形；

步骤六：按照阵列EMVS的电尺寸参数已知或未知的不同情况，根据补偿后的单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形以及传播矢量存在周期模糊的高精度估计结果，计算获得传播矢量的无周期模糊的低精度估计结果；

步骤七：将存在周期模糊的高精度估计结果与不存在周期模糊的低精度估计结果进行融合，获得高精度且无周期模糊度的闭式2D-DOA估计结果。

2.根据权利要求1所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述矩形SSEL-EMVS阵列在在x,y轴方向的EMVS个数分别为M,N，相邻的SSEL-EMVS在x,y轴的间距D_x与D_y满足与λ为波长，入射源为K个独立的信号源。

3.根据权利要求2所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤二包括：

利用ESPRIT算法对接收到的数据进行处理，获得第k个目标分别在(x，y)轴方向余弦的估计结果

使用估计结果确定第k个目标在(x，y)轴方向余弦存在周期性模糊的精确估计结果

其中，

根据精确估计结果计算第k个目标存在周期性模糊的仰角与方位角的精确估计结果与

其中，

根据第k个精确估计结果与计算第k个目标传播矢量存在周期模糊的精确估计值：

其中，p和q为周期模糊数，均为未知数，θ_k为第k个目标仰角的真实值，其位于还是可以从实际观测中得到。

4.根据权利要求3所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤四中单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形为：

其中，为步骤三中重建的阵列流形，代表的第i行，c₁是一个未知复常量，且m为x轴第m个EMVS，n为y轴第n个EMVS。

5.根据权利要求4所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤五中补偿后的单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形为：

其中，p_r为空间相移补偿矢量。

6.根据权利要求5所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤六包括：

当SSEL-EMVS的偶极子和磁环的电尺寸L,R已知时，通过先验知识补偿电尺寸因子，将补偿后的单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形以及传播矢量存在周期模糊的高精度估计结果输入下述公式：

得到等效SCES-EMVS阵列流形

利用矢量叉积DOA估计算法，计算传播矢量无周期模糊的低精度估计结果

其中，为电尺寸因子补偿矢量，表示将矢量展开为对角阵，且

7.根据权利要求6所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤六包括：

当SSEL-EMVS的偶极子和磁环的电尺寸L,R未知时，根据补偿后的单个等效的SCEL-EMVS的阵列流形，计算第k个目标的仰角以及方位角的估计值

将第k个目标的仰角以及方位角的估计值输入至下述公式：

计算得到k个目标传播矢量无周期模糊的低精度估计结果

8.根据权利要求7所述的基于SSEL-EMVS稀疏阵列的2D-DOA估计方法，其特征在于，所述步骤七包括：

将存在周期模糊的高精度估计结果与不存在周期模糊的低精度估计结果输入下述公式：

得到p,q的准确值p_real,q_real；

将p,q的准确值p_real,q_real输入下述公式：

计算得到有高精度且无周期模糊度的闭式2D-DOA估计结果。