在现代通信和雷达系统中，信号测向技术是实现目标定位和跟踪的重要手段。然而，在实际应用中，由于空间分辨率有限以及信号间的相干性问题，传统的测向方法往往面临诸多挑战。本文提出了一种基于虚拟阵列的相干信号测向算法，旨在提高测向精度的同时降低计算复杂度。
背景与意义
随着电子战、卫星通信等领域对高精度测向需求的增长，如何有效处理相干信号成为了一个亟待解决的问题。传统阵列天线由于物理尺寸限制，在面对多路径效应或强相关源时表现不佳。而虚拟阵列技术通过构造等效的空间采样点，可以显著提升系统的空间分辨能力。
方法概述
本研究首先构建了一个虚拟阵列模型，该模型利用原始传感器布局信息并结合数学变换规则生成新的虚拟位置点。随后，针对这些虚拟点上的观测数据，采用联合稀疏表示框架来建模信号传播过程，并在此基础上设计了一种迭代优化算法用于估计信号到达角度（DOA）。
技术细节
1. 虚拟阵列生成：基于现有阵列配置参数，通过特定算法生成一系列假设的虚拟接收单元；
2. 信号建模：将实际接收到的数据视为由多个独立且相互作用的子波束组成，并将其表达为一个矩阵形式；
3. 优化求解：利用凸优化理论或者非线性最小二乘法寻找最优解，从而确定每个目标的确切方位角。
实验验证
为了评估所提方法的有效性，我们在不同场景下进行了模拟实验。结果显示，在存在较强相干干扰的情况下，相较于经典MUSIC算法，我们的方案能够提供更准确的结果，并且能够在较低信噪比条件下保持良好的性能表现。
结论
综上所述，本文提出的虚拟阵列下的相干信号测向算法不仅克服了传统方法中存在的局限性，还展示了其在复杂环境中的强大适应能力。未来工作将继续探索更加高效稳定的实现途径，并尝试将其应用于更多实际工程项目之中。
请注意，以上内容仅为示例性质，并未包含任何具体公式或详细图表支持。如果您需要进一步的技术资料，请参考专业期刊或咨询相关领域的专家。
