Extended Multiarm Nested Array Structure for 2-D DOA Estimation

Junyan Zhang

doi:10.1109/tim.2026.3712896

Extended Multiarm Nested Array Structure for 2-D DOA Estimation

2026-01-01

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DOI：10.1109/tim.2026.3712896

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嵌套阵列（NAs）因其能够实现扩展孔径和高自由度（DOF），显著提升了二维到达方向（DOA）估计性能。然而，现有的二维嵌套线性阵列存在方位角波束分辨率不一致的问题，导致估计精度下降。本文提出多臂嵌套阵列（MANA）结构，以实现孔径扩展和一致的方位角波束分辨率在二维DOA估计中的联合优势。MANA结构通过使用相同旋转角度形成对称多臂配置构建而成。每个臂包含两个对称NAs，在差分协方差阵列（DCA）中产生均匀对称的虚拟臂，从而确保均匀自由度（uDOF）和孔径扩展。方位角和俯仰角分别对成对正交阵列臂进行估计，并相应提出一种耦合补偿低复杂度多重信号分类（CCLC-MUSIC）算法，以实现比标准二维MUSIC算法更高的精度和更低的复杂度。最后，仿真和实验结果表明，所提出的MANA结构优于现有阵列。

Keyword:

Arrays

Direction-of-arrival estimation

Multiple signal classification

Planar arrays

Azimuth

Music

Accuracy

Algorithms

Arm

Matrices

2-D direction-of-arrival (DOA) estimation

difference co-array (DCA)

multiarm structure

nested arrays (NAs)

sparse planar array

Extended Multiarm Nested Array Structure for 2-D DOA Estimation

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