[发明专利]一种任意阵接收对称虚拟变换2D‑DOA分离算法

权利要求书

1.一种任意阵接收对称虚拟变换2D-DOA分离算法，其特征在于，所述任意阵接收对称虚拟变换2D-DOA分离算法，包括：

部署用于接收信源的原始接收阵列；

根据所述原始接收阵列，构建2l组与所述原始接收阵列结构相同的虚拟接收阵列；

通过所述原始接收阵列接收到的原始信号矢量为x₀(t)，通过所述2l组虚拟接收阵列接收到的虚拟信号矢量为x_k(t)，对所述虚拟信号矢量x_k(t)进行虚拟内插变换，得到虚拟变换因子B_k；

基于所述虚拟变换因子B_k，对所述原始信号矢量和所述虚拟信号矢量进行叠加合并运算，得到虚实矩阵X；

对所述虚实矩阵X的协方差矩阵进行特征值分解，获取旋转不变因子矩阵对应的特征值D_p；

结合所述特征值D_p，对所述虚实矩阵X中的参数Φ进行反解，得到所述信源相对于所述原始接收阵列的俯仰角数值，在所述俯仰角对应的范围内根据MUSIC算法进行一维搜索，确定所述信源相对于所述原始接收阵列的方位角数值。

2.根据权利要求1所述的任意阵接收对称虚拟变换2D-DOA分离算法，其特征在于，所述根据所述原始接收阵列，构建2l组与所述原始接收阵列结构相同的虚拟接收阵列，包括：

令所述原始接收阵列中心的位置作为X-O-Y平面的原点，使得所述原始接收阵列中的阵元均位于所述X-O-Y平面内，构建X-Y-Z空间坐标系；

在所述X-Y-Z空间坐标系内，沿Z轴的正方向构建l组与所述原始接收阵列结构相同的虚拟接收阵列，沿Z轴负方向构建l组与所述原始接收阵列结构相同的虚拟接收阵列。

3.根据权利要求1所述的任意阵接收对称虚拟变换2D-DOA分离算法，其特征在于，对所述虚实矩阵X的协方差矩阵进行特征值分解，获取旋转不变因子矩阵对应的特征值D_p，包括：

获取所述虚实矩阵X的协方差矩阵，对所述虚实矩阵X的协方差矩阵进行特征值分解，得到虚实信号子空间U_s1、U_s2；

根据所述虚实信号子空间U_s1、U_s2的旋转不变关系求得旋转不变因子矩阵，获取所述旋转不变因子矩阵对应的特征值D_p。

4.根据权利要求1所述的任意阵接收对称虚拟变换2D-DOA分离算法，其特征在于，对所述虚实矩阵X中的参数Φ进行反解，得到信源相对于所述原始接收阵列的俯仰角数值，在所述俯仰角对应的范围内根据MUSIC算法进行一维搜索，确定所述信源相对于所述原始接收阵列的方位角数值，包括：

对所述虚实矩阵X中的参数Φ进行反解，得到信源相对于所述原始接收阵列的俯仰角数值β_p＝acos((-angle(1-D_p)*λ/2/π/d))*180/π，其中angle(·)表示取复数·的复角主值；

其中，d为虚拟接收阵列中相邻子阵的间距；

在该俯仰角数值对应的范围内，根据MUSIC算法进行一维搜索，确定所述信源相对于所述原始接收阵列的方位角数值。