[发明专利]基于双向次序关联的多天线到达角数据关联方法

权利要求书

1.一种基于双向次序关联的多天线到达角数据关联方法，其特征在于：计算多天线监测系统到达角数据间关联代价值，寻找使得局部天线到达角数据关联代价值最小的数据连接方向，计算使得整体代价最小的天线连接方向连接天线，按照数据组连接次序和到达角数据连接方向进行数据关联；该方法的步骤包括如下：

(1)对多天线监测系统的到达角数据进行分组：

按照天线的序号，对多天线监测系统生成的到达角数据进行分组；

(2)计算不同组到达角数据间的关联代价值：

(2a)利用矢量方向计算公式，计算每组到达角数据对应的矢量方向；

(2b)利用矢量模值估计公式，估计不同组到达角数据间对应矢量的模值；

(2c)利用矢量误差计算公式，通过到达角数据的矢量方向和模长，计算不同数据组中到达角数据间的三维误差矢量；

(2d)将三维误差矢量的模长作为到达角数据间的关联代价值；

(3)建立虚拟到达角数据的关联：

(3a)利用雅克比方差计算公式，分别计算三维误差矢量分量的方差；

(3b)依据3δ准则，通过误差矢量的方差，设置到达角数据间的关联门限值；

(3c)在每个数据组中添加到达角为0的虚拟到达角数据，在每个数据组中添加空缺数量的虚拟到达角数据；

(3d)利用虚拟到达角数据关联代价公式，通过矢量误差方差和关联门限值，计算虚拟到达角数据与其他组到达角数据间的关联代价值；

(4)计算到达角数据的二维连接方向：

(4a)对数据组进行两两组合，将每个组合依次作为二部图的两个子图，得到多个二部图，将数据组中的到达角数据作为对应子图的节点，将到达角数据间的关联代价值作为二部图节点间的连接权重；

(4b)使用匈牙利算法KM，寻找每个二部图的最小权匹配；

(4c)将每个二部图最小权匹配中节点间的连接方向，分别作为每个组合中到达角数据间的连接方向；

(5)计算数据组间的连接方向：

(5a)将三维误差矢量的分量分别除以对应分量的方差；

(5b)利用数据组整体代价公式，计算数据组间的关联代价值；

(5c)将数据组作为子图的节点，构造两个子图相同的二部图G，将数据组间的关联代价值的倒数作为二部图G节点间的连接权重；

(5d)使用匈牙利算法KM，寻找图G的最小权匹配；

(5e)将图G的最小权匹配中节点的连接方向作为数据组间的连接方向；

(6)获得天线到达角数据的关联：

按数据组的连接次序，使用每个组合中到达角数据间的连接方向，连接到达角数据，得到天线到达角数据的关联。

2.根据权利要求1所述的基于双向次序关联的多天线到达角数据关联方法，其特征在于，步骤(2a)中所述的矢量方向计算公式如下：

其中，表示第i组中第m个到达角数据对应矢量在多天线监测系统坐标系x轴正方向的分量，cos表示余弦操作，表示第i组中第m个到达角数据中的仰角，表示第i组中第m个到达角数据中的方位角，表示第i组中第m个到达角数据对应矢量在多天线监测系统坐标系y轴正方向的分量，sin表示正弦操作，表示第i组中第m个到达角数据对应矢量在多天线监测系统坐标系z轴正方向的分量。

3.根据权利要求2所述的基于双向次序关联的多天线到达角数据关联方法，其特征在于，步骤(2b)中所述的矢量模值估计公式如下：

其中，表示使用第j组第n个到达角数据估计出的第i组第m个到达角数据对应矢量的模值，表示使用第i组第m个到达角数据估计出的第j组第n个到达角数据对应矢量的模值，[·]^-1表示求逆操作，D表示两天线间的距离。