V型稀疏阵列在二维DOA估计中的论文复现研究

简介：
本文旨在通过复现研究探讨V型稀疏阵列在二维方向-of-arrival (DOA)估计中的应用效果，分析其性能优势与局限性。 本段落提出了一种用于二维波达方向估计的新型稀疏阵列几何结构——V型稀疏阵列。该阵列由两个交叉的线性部分组成，并具备稀疏采样的特性，从而提高了自由度。基于此结构，我们发展了V形互质(VCA)和V形嵌套阵列(VNA)两种形式。这种新型设计能够分辨MN个信号源的方向角与仰角，每个部分包含M或N个阵元，总计有2N个阵元。特别地，VNA利用仅有的2N个阵元就能识别出自由度的信号源。 本段落的方法替代了传统的二维网格搜索方法，在计算效率上实现了方位和仰角估计的一维搜索方式。为解决二维场景下的配对问题，我们采用两部分间的互协方差矩阵进行二维匹配来进行波达方向估计。通过数值仿真评估了该方法的有效性，并发现与传统互质平面阵列相比，所提出的VCA和VNA结构能够使用更少的阵元数实现相同或更好的性能表现。