1.一种基于残缺电矢量传感器的DOA‑极化信息联合估计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、对电磁信号在空间中的电矢量进行模型搭建；

步骤二、构建阵列数据接收模型；

假设空间远场有K个远场窄带完全极化电磁波信号入射到极化敏感阵列，其中极化敏感阵列由残缺电矢量传感器组成，该极化敏感阵列包括两个平行的第一线阵和第二线阵；

第一线阵由M个指向XZ方向的电偶极子对构成，仅能接收到与x轴和z轴平行的电磁波；第二线阵由M个指向Y方向的电偶极子构成，仅能接收到与y轴平行的电磁波；假定极化敏感阵列摆放在YOZ平面上，且阵元间距d均为半波长λ/2；

当第k个信号源入射到极化敏感阵列时，根据四元数模型，极化敏感阵列中第一线阵的接收数据表示为：其中sk(t)表示第k个信号源的入射信号矢量矩阵，S(t)＝[s1(t) s2(t) … sk(t)]，其表示的是所有的入射信号；N1(t)为第一线阵的空‑时‑极化域白噪声矩阵；i表示复数的虚部； 为第一线阵的电场导向矩阵，在该对角矩阵中， 表示第k个电场导向矢量， 为第k个信号沿x轴和z轴电场方向的四元数表示；

其中 θk，γk，ηk分别表示第k个信号源的方位角，俯仰角，极化辅角，极化相位差；

极化敏感阵列中第二线阵的接收数据表示为：

其中N2(t)表示第二线阵的空‑时‑极化域白噪声矩阵；

为第二线阵的电场导向矩阵，在该对角矩阵中， 表示第k个电场导向矢量， 为第k个信号沿y轴电场方向的四元数表示；

式(4)和式(7)中，A(θ)＝[a(θ1) a(θ2) … a(θK)]为阵列空域流行矩阵，其中第k个信号的空间相移矢量可定义为：其中

因此，整个极化敏感阵列的接收数据模型为：

其中

步骤三、根据步骤二中求得的第一线阵和第二线阵的接收数据模型，计算其互相关矩阵；具体是由式(4)和(7)计算互相关矩阵R如下：式(11)中， 表示x1(t)与 的互相关运算，上标H代表共轭转置，N1(t)和N2(t)在空‑极化域中相互独立；入射电磁波信号矢量矩阵S(t)中各元素彼此独立不相关，因此入射电磁波信号的自相关矩阵RS为对角矩阵：式(12)中Pk表示第k个入射电磁波信号的能量；

考虑到 和 也为对角矩阵，则式(11)进一步化简为：H

R＝A(θ)ZA(θ)      (13)其中：

其中上标*表示共轭运算，式(13)所示的M×M维互相关矩阵包含信号的极化‑空域思维信息；

步骤四、对互相关矩阵依次进行压缩、平滑处理；

步骤五、利用平滑矩阵Rm行向量间的旋转不变关系求出俯仰角估计值，将俯仰角估计值反代回平滑矩阵Rm，然后利用代入俯仰角估计值的已知矩阵Um和平滑矩阵Rm，进而求解包含方位角、极化辅角、极化相位差信息的未知矩阵Vm；

步骤六、根据步骤五中Um和Vm间的对应关系以及四元数的性质依次求解出方位角估计值 极化辅角估计值 和极化相位差估计值

2.根据权利要求1所述的一种基于残缺电矢量传感器的DOA‑极化信息联合估计方法，其特征在于步骤一具体是定义俯仰角θ为入射电磁信号与z轴正向的夹角，0≤θ≤π；方位角为入射电磁信号在XY平面的投影与x轴正向的夹角， 入射电磁信号的电场矢量E在两正交单位矢量eθ, 方向上分解，Vθ和 为电场矢量E的两个分量，分别表示为：其中γ∈[0,π/2]和η∈[‑π,π]分别表示极化辅角和极化相位差，γ的正切值则表示eθ方向电场幅度与 方向电场幅度的比，η表示eθ方向电场与 方向电场的相位差，j表示复数的虚部；

在空间直角坐标系中，电场矢量E分解为：

其中ex、ey、ez分别表示x、y、z方向上的单位矢量；

将电场矢量E写成矩阵形式：

式(3)表示电偶极子的电场矢量同时包含了空域信息和极化信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于残缺电矢量传感器的DOA‑极化信息联合估计方法，其特征在于步骤四具体是：由于式(13)的互相关矩阵过于复杂，根据矩阵压缩思想，在不丢失信号信息情况下将*阵列互相关矩阵压缩成更低维的矩阵，首先定义交换矩阵矩阵J，列加矩阵1如下：* T

1＝[1 1 … 1]∈K×1      (16)因此，互相关压缩矩阵Rz表达式如下：

*

式(17)中矩阵A(θ)的第一行和矩阵JA (θ)的最后一行相同，保留其一，则(2M‑1)×1维互相关压缩矩阵表达式如下：对式(18)Rz所映射的极化‑空域进行空间平滑处理，定义空间平滑后的矩阵为Rm，选取互相关压缩矩阵Rz的(n:2M‑K+n)行作为平滑矩阵Rm的第n列，则平滑矩阵Rm表达式如下：其中，

进一步将平滑矩阵Rm分解为只含俯仰角信息的矩阵Um和包含方位角、极化辅角、极化相位差信息的矩阵Vm；

Rm＝Um×Vm       (20)

4.根据权利要求3所述的一种基于残缺电矢量传感器的DOA‑极化信息联合估计方法，其特征在于步骤五具体是：选取Rm的第1行至(2M‑K‑1)行组成子阵R1，选取Rm的第2行至(2M‑K)行组成子阵R2，经过分析可知两矩阵间存在一个固定的旋转不变关系：‑1

R2＝R1Vm ΛVm     (22)

其中Λ为对角矩阵diag{ξ1,ξ2,…,ξK}；

设矩阵 其中上标 表示矩阵的广义逆运算，则Rp与Λ相似，对Rp进行特征值分解，Rp的K个特征值对应Λ的K个对角线元素，而Λ矩阵中蕴含着信号的俯仰角θ信息；因此，得出俯仰角估计值计算公式为：式(23)中Λ(k)为Λ的第k个对角线元素，函数angle表示求复数的相角；

将k个俯仰角估计值带入矩阵Um，对式(20)进行变换，求解包含方位角、极化辅角、极化相位差信息的未知矩阵Vm：式中(24)，等式左边Vm是未知，等式右边均已知。

5.根据权利要求4所述的一种基于残缺电矢量传感器的DOA‑极化信息联合估计方法，其特征在于步骤六具体是：对于式(24)，其等式右边两矩阵均已知，且第k个信号的俯仰角估计值 与Vm的第k行相对应，因此选择Vm的第一列进行估计；Vm的第一列第k行元素vk表达式为：式(16)中 为四元数形式， 为四元数的共轭形式；

基于四元数的性质关系，将式(25)中的vk展开写成：其中l表示复数的虚部；

比较式(29)中的j虚部[vk]j和l虚部[vk]l，得到下式：进一步地，第k个信号的方位角估计值 计算公式为：根据式(29)，可知的vk实部为：

将俯仰角估计值 和方位角估计值 代入实部[vk]r，得到极化辅角估计值 的计算公式为：将俯仰角估计值 和极化辅角估计值 代入j虚部[vk]j,得到极化相位差估计值 的计算公式为：