DOA估计的稀疏线阵双迭代傅里叶优化方法

作     者：徐希鑫 赵化良 刘志红 张开业 孙琪 XU Xixin;ZHAO Hualiang;LIU Zhihong;ZHANG Kaiye;SUN Qi

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520 

出 版 物：《噪声与振动控制》 (Noise and Vibration Control)

年 卷 期：2025年第45卷第1期

页      面：97-104页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(61871447) 山东省自然科学基金面上资助项目(ZR2023MF018) 

主　　题：信号处理 稀疏线阵 波达方向估计 双迭代傅里叶变换 旁瓣阈值 旁瓣约束条件 

摘      要：针对稀疏线阵波达方向估计精度较低问题,提出一种稀疏线阵双迭代傅里叶优化方法。基于阵列孔径原理,利用阵列因子与阵元激励间的傅里叶变换关系,构建稀疏线阵构型优化目标函数;提出双迭代傅里叶变换算法,制定合理的旁瓣阈值和旁瓣约束条件,依据稀疏率和阵元数将孔径自适应分区,以阵列峰值旁瓣和孔径为约束,由双层嵌套循环迭代优化阵列麦克风数量和位置,获得更低的阵列峰值旁瓣电平。数值仿真和实验结果表明,根据该方法获得的49.5λ孔径、23%稀疏率的稀疏阵列峰值旁瓣电平为-21.59 dB,主瓣宽度为1.03°,角度分辨率为1°,估计误差小于0.01。与其他方法对比,峰值旁瓣低1 d B,优化效率提升50%,由此可证明该方法的有效性和快速性。