[发明专利]基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法

权利要求书

1.一种基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、根据雷达导引头的接收数据得到协方差矩阵；

S2、利用改进的ESPRIT算法对协方差矩阵进行特征值分解；具体为：

S21、对协方差矩阵进行广义特征值变换，使Lanczos算法收敛于最小特征值；

S22、采用Lanczos算法，通过多次迭代对协方差矩阵进行变换，得到三对角矩阵；

S23、采用带原点位移的QR算法，对三对角矩阵进行特征值分解，得到最小特征值；

S3、根据最小特征值的重数确定信源数；

S4、计算空间谱函数；

S5、找到空间谱函数的谱峰所对应的角度，即为信号入射角度。

2.如权利要求1所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S1和S2中，均采用多处理器进行并行处理。

3.如权利要求2所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S21中，具体包含以下步骤：

所述的协方差矩阵为M×M阶的非对称矩阵A和B，其广义特征值的分解可表示为：

Ax＝λBx (1)

通过变换矩阵A得到：

A^-1Bx＝(1/λ)x (2)

其中，式(2)中变换后的特征值与式(1)中原先的特征值互为倒数。

4.如权利要求3所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S22中，具体包含以下步骤：

选取两个双正规化单位向量w₁和v₁，使得w₁^HBv₁＝1；

设定α_j、β_j和δ_j分别为构成三对角矩阵T的系数，且当j＝1时，δ₁w₀＝0，β₁v₀＝0；

当j＝1,2,…,n且n≤M时，采用Lanczos算法进行以下迭代计算：

当完成n次迭代计算之后，得到n个Lanczos向量对A^-1B进行双正交变换，从而得到n阶三对角矩阵T为：

T＝W^HA^-1BV；

W^H＝[w₁ w₂,…,w_n]^H；

V＝[v₁ v₂,…,v_n]；

W^HV＝I；

其中，I表示单位矩阵；并据此计算得到三对角矩阵T为：

其中，三对角矩阵T的系数α_j、β_j和δ_j通过上述式(3)计算得到。

5.如权利要求4所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S22中，进一步包含正交化处理，确保迭代过程中向量v_j+1和w_j+1的正交性。

6.如权利要求5所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S22中，采用施密特正交化方法进行正交化处理，具体为：

设定门限为ε；

设定迭代系数m_ij、n_ij为：

当本次迭代计算中的迭代系数m_ij、n_ij小于等于ε时，继续进行迭代计算；当本次迭代计算中的迭代系数m_ij、n_ij大于ε时，对向量v_j+1、w_j+1进行正交化处理得到：

7.如权利要求4所述的基于双环圆阵的雷达导引头高效空间谱的测角方法，其特征在于，所述的S23中，具体为：对三对角矩阵T进行多次平面旋转变换，产生三对角矩阵序列{T_k}，进行多次迭代使T_k趋于对角阵Σ，其中，对角阵Σ的主对角线上的元素即为三对角矩阵T的最小特征值。