[发明专利]一种基于同心均匀分布双圆阵的相干源DOA的估计方法

权利要求书

1.一种基于同心均匀分布双圆阵的相干源DOA的估计方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、通过延时数据的频率估计方法计算相干声源的中心频率；

步骤二、通过多圈相位模式的方法构造实值波束形成器；

步骤三、通过计算得到所述的波束空间内的代价函数，并对所述的代价函数进行二维搜索，即得到相干源DOA的估计值。

2.根据权利要求1所述的一种基于同心均匀分布双圆阵的相干源DOA的估计方法，其特征在于：步骤一所述的通过延时数据的频率估计方法计算相干声源的中心频率的过程，具体为：

步骤一一、建立信号模型；

步骤一二、建立接收阵列模型；

步骤一三、由式接收阵列模型推导出阵列延时输出信号矢量。

3.根据权利要求2所述的一种基于同心均匀分布双圆阵的相干源DOA的估计方法，其特征在于：步骤一所述的建立信号模型的过程，具体为：

对于宽带声源，假设信号的带宽为B，有M个彼此相互独立的声源，L个阵元进行数据接收，则第L个阵元接收数据表示为：

L＝1,2,3…M

式中，x_L(t)表示接收数据矢量，为声源，n_L(t)为噪声数据矢量；将观察时间分成K个子段，然后将带宽为B的信号源划分成J个子带，对于不同的频率点f₁，f₂，…f_J有J个等式(2)成立，最后进行离散傅立叶变换得到宽带声源模型：

X_k(f_j)＝A(f_j)S_k(f_j)+N_k(f_j) (2)

k＝1，2，3…K；j＝1，2，3…J

式中，X_k(f_j)、S_k(f_j)、N_k(f_j)分别表示接收数据的离散傅立叶变换、原始声源的离散傅立叶变换、噪声数据矢量的离散傅立叶变换；其阵列流形矩阵A(f_j)：

A(f_j)＝[a₁(f_j)，a₂(f_j)，…a_M(f_j)] (3)

由于相干声源之间仅仅相差一个复常数；假设有M个相干声源，即：

s_k(t)＝α_ls₀(t) (5)

l＝1,2,3…M

式中，s₀(t)为宽带声源，α_l为一个复常数；将式(5)带入(1)中得到相干声源的信号模型为：

X(t)＝Aρs₀(t)+N(t) (6)

式中，ρ＝[α₁，α₂，…α_K]^T是由一系列复常数组成的K×1维矢量，A表示阵列的导向矩阵，N(t)＝[n₁(t)，n₂(t)，…n_M(t)]。