非均匀阵列构型设计的最新研究进展

摘要

阵列信号处理是雷达与无线通信等领域的支撑技术,其中波达方向(Direction Of Arrival, DOA)估计是关键研究方向.传统均匀线阵因自由度(Degrees of Freedom, DoF)有限、互耦效应显著及物理规模受限等问题,性能提升面临瓶颈.作为一种突破性解决方案,非均匀线阵通过在有限物理尺度下优化阵元布局,实现了DoF提升、互耦效应抑制与系统功耗优化,从而显著增强了信号参数估计与波束调控能力.本文首先建立阵列信号接收模型,系统阐述DOA估计流程,并据此归纳阵列设计准则与核心术语;其次,综述非均匀阵列的典型设计方法,深入剖析其内在设计机理,并通过仿真实验,对比分析非均匀阵列在不同平台约束条件下的DOA估计性能;最后,针对非均匀阵列在宽频带适应性、混合场源定位及低快拍数估计等方面的关键挑战进行展望,以推动该技术从理论创新迈向深度应用.

关键词

非均匀阵列 / 自由度 / 互耦效应 / 波达方向估计 / 构型设计