[发明专利]一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法

权利要求书

1.一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法，其特征在于包括下述步骤：

第一步，均匀线列阵中位于阵元k的探测声源PS发射信号s(t)为窄带信号，ω_c为载波信号角频率，探测声源与目标之间的信道传输函数式中N表示声线总数，c_kn、τ_kn分别表示阵元k和目标之间第n条本征声线对应的衰减幅度和时延；

第二步，目标接收信号并进行反射；

第三步，均匀线列阵各阵元接收反射信号，阵元j接收到的信号式中，h_j(t)表示目标与阵元j之间的信道函数，v_j(t)表示阵元j和目标之间的噪声，c_jm、τ_jm分别表示目标和阵元j之间的第m条反射路径对应的衰减幅度和时延，M表示反射路径总数；

将第j个阵元接收信号推广到各个阵元，表示成矩阵形式Y(t)＝(C⊙A)DX_kF(t)+V(t)，其中，符号“⊙”表示哈达玛积；Y(t)＝[y₁(t),…,y_P(t)]^T表示的1～P个阵元接收到的信号；C为P×M矩阵，表示目标和各阵元的信道响应函数对应的衰减幅度矩阵，其元素c_jm表示目标经过第m条路径到达第j个阵元的衰减幅度；表示相对首阵元的时延矩阵，式中Δτ_jm表示的是目标经过第m条径到达其他阵元与第1阵元的相对时延；表示的是目标到阵列1的时延矩阵，τ_1m表示的是目标到达阵元1的第m条径的时延；是从k阵元发射的信号经过信道到达目标的接收信号矩阵；为发射矩阵；V(t)表示噪声矩阵；

第四步，将各阵元接收信号进行滤波，第j个阵元的接收信号经滤波处理后得到其中，系数

第五步，对滤波之后的各阵元信号进行时反操作，得到作为二次发射信号重新发射到信道中；

第六步，均匀线列阵二次接收信号，第j个阵元时反发射后均匀线列阵接收信号Z_j(t)＝(C⊙A^*)D^*X_j^*y_j(-t)+V(t)；

将第j个阵元时反发射情况推广到所有阵元，得到时反后均匀线列阵的接收信号总和

第七步，得到时反后阵列输出信号的样本协方差矩阵其中，E表示求期望；

第八步，利用Capon算法得到空间谱函数其中a(θ)表示方向矢量；

第九步，对空间谱函数进行谱峰搜索估计目标的波达方向。