[发明专利]一种用于对数螺旋阵的相干信号DOA估计的预处理方法

权利要求书

1.一种用于对数螺旋阵的相干信号DOA估计的预处理方法，其特征在于：包括以下步骤

1)首先利用对数螺旋阵接收相干信号，得到真实的信号协方差矩阵阵为

2)根据信号的位置将观察区域划分Θ₁～Θ_k，针对划定观察区域确定出虚拟阵列的阵列流型矩阵

3)得到真实阵列与虚拟阵列两者之间的变换关系为：

4)从而得到虚拟阵列的数据协方差矩阵：

5)为了使得信号协方差矩阵的秩得以恢复，对虚拟阵列数据协方差矩阵做处理：

6)对R_X进行特征值分解可得到信号子空间U_s和噪声子空间U_N；

7)计算其MUSIC空间谱，通过谱峰搜索，其峰值最高的极大值所对应的角度就是相干信号源定位出的角度。

2.根据权利要求1所述的用于对数螺旋阵的相干信号DOA估计的预处理方法，其特征在于：还包括

建立对数螺旋阵列相干信号接收模型

通过MATLAB进行建模，构建对数螺旋阵的数学模型，确定对数螺旋阵各个阵元的位置坐标，通过计算得到对数螺旋阵的导向矢量阵；假设对数螺旋阵接收阵列由M个阵元组成，有个N远场窄带信号以平面波的形式入射到阵列的各个阵元上，假设噪声为高斯白噪声，且与信号不相关，那么对数螺旋阵列的相干信号输出表达式可表示为：

X(t)＝A(t)S(t)+N(t) (1)。

3.根据权利要求1所述的用于对数螺旋阵的相干信号DOA估计的预处理方法，其特征在于：还包括

对数螺旋阵列的虚拟阵列变换

利用对数螺旋阵列接收到相干信号后，需要对对数螺旋阵作虚拟阵列变换，虚拟阵列变换就是将空间划分为若干个区域，对空间的某一个区域进行细分，分别求出区域内真实阵列的导向矢量和经过虚拟变换的虚拟阵列的导向矢量，依据变换误差的二范数最小原则推导出真实对数螺旋阵列和虚拟后阵列导向矢量的一个关系，从而得到虚拟阵列的数据协方差矩阵，之后再利用改进的MUSIC算法进行DOA估计。