[发明专利]一种基于传播算子初始化的角度估计方法

权利要求书

1.一种基于传播算子初始化的角度估计方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1：建立阵列信号的数学模型；

步骤2：根据建立的阵列信号的数学模型求阵列信号的协方差矩阵；

步骤3：对阵列信号的协方差矩阵进行特征值分解，得到信号子空间；

步骤4：根据建立的阵列信号的数学模型中的传播算子得到阵列的初始角度估计值；

步骤5：根据阵列的初始角度估计值，重构第1个方向矩阵

步骤6：根据第1个方向矩阵和信号子空间，在设定的搜索区间根据拟合函数进行局部搜索，得到第1个入射信号角度θ₁的估计值

步骤7：根据第1个入射信号角度的估计值重构第2个方向矩阵

步骤8：根据第2个方向矩阵且在设定的搜索区间根据拟合函数进行局部搜索，得到第2个入射信号角度θ₂的估计值

步骤9：根据得到的K-1个入射信号角度的估计值，重构第K个方向矩阵再通过设定的搜索区间进行局部搜索，得到第K个入射信号角度θ_K的估计值

2.根据权利要求1所述的一种基于传播算子初始化的角度估计方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：

设阵元数M＝6，相邻阵元间距为d，信源数为K，假设有K个非相关的窄带远场信号入射到该阵列中，其中，K＜M，入射方向Θ表示为Θ＝[θ₁，θ₂，…，θ_K]，

其中，θ₁表示第1个入射信号角度，θ₂表示第2个入射信号角度，θ_K表示第K个入射信号角度，θ₁，θ₂，…，θ_K统一记作θ_k，表示第k个入射信号角度，且θ_k∈[0，π/2]，k＝1，2，…，K，阵列信号的数学模型可表示为，

x(t)＝As(t)+n(t) 公式1

式中，s(t)为入射信源，s(t)＝[s₁(t)，s₂(t)，…，s_K(t)]^T，t＝1，2，…，L，L表示快拍数，s₁(t)为第1个入射信源，s₂(t)为第2个入射信源，s_K(t)为第K个入射信源，n(t)表示均值为0方差为的加性、白高斯噪声矢量，且独立于信源，A表示阵列的方向矩阵，具体表示为A＝[a(θ₁)，a(θ₂)，…，a(θ_K)] a(θ₁)为第1个入射信号的方向矢量，a(θ₂)为第2个入射信号的方向矢量，a(θ_K)为第K个入射信号的方向矢量，a(θ₁)，a(θ₂)，…，a(θ_K)统一记为a(θ_k)，其中k＝1，2，…，K，为第k个入射信号的方向矢量，具体可以表示为，

a(θ_k)＝[1，exp(j2πdsinθ_k/λ)，…，exp(j2π(M-1)dsinθ_k/λ)]^T 公式2

式中，相邻阵元间距d＝λ/2，λ为波长，j为复数虚部，T为矩阵的转置操作。

3.根据权利要求2所述的一种基于传播算子初始化的角度估计方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：

所述阵列信号的协方差矩阵具体表示为，

式中，x为公式1中的信号矩阵，L为快拍数，x^H为信号矩阵x的伪逆操作。