1.一种基于相关矩阵重建解相干的MIMO互质阵列DOA估计方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)设置一雷达,且雷达探测区域内有未知数量的目标;所述雷达包含构成MIMO互质阵列的N个发射阵元和2M-1个接收阵元,N个发射阵元位置为{0,Md,2Md,…,(N-1)Md},2M-1个接收阵元位置为{Nd,2Nd,…,(2M-1)Nd},f 0 为雷达工作频率,d=c/2f 0 ,c为光速,所述MIMO互质阵列对应有和协同阵;(2)N个发射阵元同时辐射频率为f 0 的电磁波信号,2M-1个接收阵元同时收集所有目标的散射回波信号,获得(2M-1)×N个收发通道的回波信号,将每个通道的回波信号经匹配滤波和K个采样后,按照和协同阵中虚拟阵元的位置分布,形成N(2M-1)行、K列的数据矩阵X,每一行为一组收发阵元对应的K个采样数据,且每一行对应一个虚拟阵元位置,所述虚拟阵元位置为该组收发阵元位置之和;(3)根据公式 得到一N(2M-1)行、N(2M-1)列的相关矩阵R xx ,上标H表示转置共轭,所述R xx 中每个元素对应两个虚拟阵元位置,将每个元素的两个虚拟阵元位置求差值,得到以d为增量从0延伸至(2MN-N-1)d的2MN-N个差值,将相同差值对应的元素分为一类,得到2MN-N类元素;(4)从2MN-N类中数据中各抽取一个元素,按差值从小到大排列成一个相关行向量r=[r(0),r(1),r(2),…,r(2MN-N-1)];(5)将相关行向量r扩张为一个2MN-N行、2MN-N列的下三角相关矩阵R a ;(6)将下三角相关矩阵R a 与其转置共轭矩阵 进行求和平均,得到解相干的重建相关矩阵R n ,即 (7)对重构相关矩阵R n 进行特征值分解,根据获得的特征值大小确定目标个数Q,提取2MN-N-Q个小特征值对应的特征列向量,组成2MN-N行、2MN-N-Q列的噪声矩阵U n ;(8)设置操纵矢量为 其中k 0 =2πf 0 /c,上标T表示转置操作,根据MUSIC算法,构造空间谱搜索函数为:控制θ s 在[-90°~90°]的区间内以Δθ等间隔离散取值,分别计算对应的P(θ s ),其峰值对应的角度作为目标所在方向角的估计值。
2.根据权利要求1所述的基于相关矩阵重建解相干的MIMO互质阵列DOA估计方法,其特征在于:步骤(2)中,MIMO互质阵列的和协同阵中,虚拟阵元的位置为:{nMd+mNd},0≤n≤N-1;1≤m≤2M-1。
3.根据权利要求1所述的基于相关矩阵重建解相干的MIMO互质阵列DOA估计方法,其特征在于:步骤(5)中,将相关行向量r扩张为R a 的具体方法是:设定一2MN-N行、2MN-N列的全零矩阵,首先,将主对角线的2MN-N个元素全部赋值为r(0),主对角线下方与之平行的斜线,依次定义为第一斜线、第二斜线、直至第2MN-N-1斜线,且第一斜线上的2MN-N-1个元素全部赋值为r(1),第二斜线上的2MN-N-2个元素全部赋值为r(2),直到左下角的一个元素赋值为r(2MN-N-1),形成一下三角的相关矩阵R a ,如下式所示: