均匀线阵和均匀圆阵的DOA估计

资 源 简 介

均匀线阵和均匀圆阵的DOA估计

详 情 说 明

均匀线阵和均匀圆阵的DOA估计

DOA（Direction of Arrival）估计是阵列信号处理中的重要研究方向，主要用于确定信号源的方位角或俯仰角。均匀线阵（ULA）和均匀圆阵（UCA）是两种常见的阵列结构，它们在DOA估计中各有优缺点。

均匀线阵（ULA）是最简单的一种阵列结构，其阵元呈直线排列，间距通常为半波长。ULA的DOA估计方法成熟，计算简单，但存在方位分辨率有限的问题。由于线阵的对称性，它只能测量180度范围内的角度信息，并且分辨率在端射方向（即信号源靠近阵列轴线方向）时较高，而在宽边方向（即信号源垂直于阵列方向）时分辨率较低。

相比之下，均匀圆阵（UCA）的阵元均匀分布在圆周上，能够提供360度的全方位覆盖。UCA的一个显著优势是其方位分辨率在各个方向上均相等，克服了ULA的方向依赖性。这一特性使得UCA在雷达、声呐等领域具有更广泛的应用前景。然而，UCA的DOA估计算法通常比ULA复杂，可能需要更高级的信号处理技术，如模式空间变换或基于MUSIC（多重信号分类）算法的修正版本。

理解均匀圆阵的360度DOA分辨率特性，有助于在实际应用中选择合适的阵列结构。对于需要全方位监测的场景，UCA是更好的选择，而对于计算资源有限且仅需局部角度测量时，ULA可能更加适用。