[发明专利]一种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法

说明书

本发明公开了一种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法，其主要思路为：确定均匀直线线阵，均匀直线线阵从其检测范围内的P个宽带信源接收宽带信号，分别确定P个宽带信源的粗略估计波达角度和P个宽带信源波达角度的精确搜索范围；分别计算第t_p次搜索后参考频域子带f₀和第t_p次搜索后参考频域子带f₀第p个宽带信源的第t_p个搜索角度代价值；令t_p的值分别取1至T'，得到第p个宽带信源的T'个搜索角度代价值，将t_p的值初始化为1；令p的值分别取1至P，进而得到P个宽带信源的T'^P个搜索角度代价值；计算T'^P个搜索角度代价值函数；进而得到P个宽带信源的波达方向估计角度，所述P个宽带信源的波达方向估计角度为对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计结果。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法，适用于在获得有误差的宽带信源初估角度的情况下实现精确的宽带波达方向估计。

背景技术

随着信号处理技术的发展，基于窄带阵列信号的高分辨算法已经比较成熟；相对于窄带信号，宽带信号具有携带的目标信息量大、混响背景相关性弱等特点,有利于目标的参数估计；而窄带信号虽然与宽带信号相近，但其处理方法并不能直接应用于宽带信号的处理；因此,宽带信号的处理已成为阵列信号处理研究的重要方向和热点问题。

经典的宽带波达方向估计算法分为两类，一类是非相干信号子空间算法，即ISM(Incoherent Signal Method)类算法，一类是相干信号子空间算法(Coherent SignalMethod，CSM)算法。ISM算法的主要思路是将整个宽带信号划分为多个窄带分开进行处理，这种处理方式会导致丢失信息且无法处理相干源；而相干信号子空间算法，虽然通过聚焦矩阵将各个子带聚焦到一个频点的处理处理方式能有效处理相干源问题，但一般的聚焦方法需要预估一个来波方向，并且相干信号子空间算法性能受预估角的准确度影响较大。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法，该种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法能够处理相干、非相干源并能在预估角存在误差的情况下准确估计宽带信号的波达方向。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种对预估角误差鲁棒的高分辨宽带波达方向估计方法，包括以下步骤：

步骤1，确定均匀直线线阵，所述均匀直线线阵包含M个阵元，并且均匀直线线阵从其检测范围内的P个宽带信源接收宽带信号，分别确定P个宽带信源的粗略估计波达角度和P个宽带信源波达角度的精确搜索范围；其中，M、P分别为大于0的正整数；

初始化：令T'表示搜索次数，T'为大于0的正整数；t_p＝1,2,...,T'，p＝1,2,...,P，t_p表示第t_p次搜索；

步骤2，根据P个宽带信源波达角度的精确搜索范围，设定第t_p次搜索后P个宽带信源的联合搜索角度为L(t₁,..,t_p,..,t_P)，然后计算第t_p次搜索后参考频域子带f₀，进而计算第t_p次搜索后参考频域子带f₀的空间谱估计结果其中，θ为角度变量；

步骤3，根据第t_p次搜索后参考频域子带f₀的空间谱估计结果计算得到第t_p次搜索后参考频域子带f₀第p个宽带信源的第t_p个搜索角度代价值；