一种高分辨率特征空间到达方向估计方法，适用于未知数量的源 陈倩、 郝鑫凯、 王勇、 杨毅鑫、 李晓园

《Journal of Marine Science and Engineering》：A High-Resolution Eigenspace Direction-of-Arrival Estimation Method with an Unknown Number of Sources Chen Qian, Xinkai Hao, Yong Wang, Yixin Yang and Xiaoyuan Li

　　

摘要

特征空间方法在超声波领域得到了广泛应用，该方法可以提高分辨率并具有较好的鲁棒性。然而，所有现有的方法都需要事先知道空间中源的数量。本文提出了一种基于特征空间理论的高分辨率到达方向（DOA）估计方法，该方法适用于源数量未知的情况。该方法首先将圆阵列接收到的信号分解为正交的相位模（PM）信号，然后将特征空间方法扩展到相位模域。由于现有的特征空间方法会将最优波束扫描向量投影到信号子空间上，因此需要预先知道源的数量。但在实际场景中，源的数量往往是未知的。本文提出的方法利用相位模协方差矩阵及其特征值的组合来进行功率运算，从而可以近似得到信号子空间和噪声子空间的相关参数的封闭表达式。最终，在源数量未知的情况下实现了高分辨率的DOA估计。仿真和实验结果证明了该方法在源数量未知的情况下进行高分辨率DOA估计的有效性。