基于截断Hankel Newton-MUSIC的低复杂度无网格单快照DoA估计

可重构天线阵列可以为集成感知与通信（ISAC）系统提供增强的空间自由度（DoF），实现高分辨率的到达方向（DoA）估计。然而，在高度动态的场景中，DoA估计必须在短相干时间内完成，这通常将处理限制在单快照。传统的子空间方法此时会遭受秩亏缺，而基于Hankel的空间平滑在阵列规模较大时计算成本高昂。本文提出了一种用于单快照DoA估计的低复杂度无网格截断Hankel NewtonMUSIC框架。所提出的方法构造了一个具有固定行维数的截断Hankel矩阵，以恢复有效的信号子空间，同时降低相关构造和子空间分解的成本。当截断长度与阵列规模无关时，主要复杂度随天线端口数量线性增长。为了减少网格引起的量化误差，通过连续角度域中的二阶Newton更新进一步细化粗网格估计。仿真结果表明，所提出的方法在实现接近方形Hankel Newton-MUSIC的DoA估计精度的同时，显著减少了运行时间。对于大型阵列，与传统方形Hankel MUSIC相比，它提供了超过两个数量级的运行时间减少，使其适用于可重构天线使能的ISAC系统中的实时感知。