[发明专利]基于四阶和差联合协同阵的非圆信号DOA估计方法及系统

权利要求书

1.一种基于四阶和差联合协同阵的非圆信号DOA估计方法，其特征在于，包括：

S1、远场探测场景模块定位需跟踪的远场标签目标，包含Q个远场窄带非圆非高斯信号源，所述Q个远场窄带非圆非高斯信号源方位角为{θ₁,...,θ_Q}；

S2、线性雷达阵列系统接收所述远场窄带非圆非高斯信号源，得到接收信号；

S3、利用所述接收信号构建增广四阶累积量矩阵；

S4、对所述增广累积量矩阵应用矢量化技术，得到四阶和差联合协同阵；

S5、采用非圆相位分离与协同阵谱估计技术完成DOA估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信号为：

所述线性雷达阵列系统的阵列模型为N个阵元组成的线性阵列，

所述阵列模型表示为D＝{d₁,...,d_N}；

其中，

A＝[a(θ₁),...,a(θ_Q)]表示阵列流形矩阵，表示导向矢量，s(t)＝[s₁(t),...,s_Q(t)]^T表示非圆非高斯信号向量，n(t)＝[n₁(t),...,n_N(t)]^T表示零均值高斯白噪声向量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2还包括：

任意第q个所述非圆非高斯信号s_q(t)具有如下关系：

其中，q＝1，2，……Q，α_q为非圆相位，s′_q(t)为零相位实值信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3包括：

S31、根据所述关系得到：

的四阶累积量运算结果为：

的四阶累积量运算结果为：

的四阶累积量运算结果为：

的四阶累积量运算结果为：

{s_q(t)，s_q(t)，s_q(t)，s_q(t)}的四阶累积量运算结果为：

S32、结合上述公式(3)至(7)构造增广四阶累积量矩阵C_four：

其中，任意矩阵元素C_{i_j}(1≤i，j≤3)表示为：

其中，CUMmatrix为四阶累积量矩阵运算算子，表示左Kronecker积，(·)^H表示共轭转置，表示一个维度为N²×N²的四阶累积量矩阵，其第行第列元素为四阶累积量

S33、根据上述公式(9)，将所述增广四阶累积量矩阵改写为等效协方差矩阵：

其中，表示对角矩阵，其第q(q＝1，2，...，Q)个对角元素为：A_four＝[a_four(θ₁)，...，a_four(θ_Q)]表示增广的阵列流形矩阵，

所述增广阵列流行矩阵A_four＝[a_four(θ₁)，...，a_four(θ_Q)]中的第q个导向矢量为：

根据公式(11)，所述等效协方差矩阵的虚拟阵元位置表示为：