Noise and Vibration Control ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 97-104.

Previous Articles     Next Articles

Double Iterative Fourier Optimization Method for DOA Estimation of Sparse Linear Arrays

  

  • Received:2023-07-27 Revised:2023-09-22 Online:2025-02-18 Published:2025-02-07

DOA估计的稀疏线阵双迭代傅里叶优化方法

徐希鑫1, 2,赵化良1, 2,刘志红1, 2,张开业1, 2,孙琪1, 2   

  1. ( 1. 青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛266520;
    2. 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 )

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 dB,优化效率提升50 %,由此可证明该方法的有效性和快速性。

关键词: 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