[发明专利]一种基于子空间关系的阵列超分辨测向方法

权利要求书

1.一种基于子空间关系的阵列超分辨测向方法，M元阵列接收空间不同入射方向角度θ₁、θ₂、...、θ_L的L个远场窄带信号，以下简称信号，L小于M，各信号均为零均值且互不相关，M元阵列中的各阵元噪声是加性独立同分布零均值白噪声，各信号与各阵元噪声互不相关；对阵列接收数据进行预处理，包括：估计出阵列的M×M维协方差矩阵对该协方差矩阵进行特征分解，其M个特征值从大到小排列为λ₁,λ₂,…,λ_L,λ_L+1,λ_L+2,…,λ_M，λ₁,λ₂,…,λ_L,λ_L+1,λ_L+2,…,λ_M对应的特征矢量分别为e₁,e₂,…,e_L,e_L+1,e_L+2,…,e_M，获得M×L维信号子空间E_s＝[e₁,e₂,…,e_L]及其对应的L×L维信号特征值矩阵Λ_s＝diag{λ₁,λ₂,…,λ_L}，获得M×(M-L)维噪声子空间E_n＝[e_L+1,e_L+2,…,e_M]及其对应的(M-L)×(M-L)维噪声特征值矩阵Λ_n＝diag{λ_L+1,λ_L+2,…,λ_M}，E_s和E_n是正交的，其中，下标s和n分别是区分信号和噪声的符号，diag{}为对角矩阵算子，上标H是矩阵的共轭转置算子；

其特征在于：还包括如下步骤：

步骤1、基于信号方向矢量属于信号子空间，其它扫描方向矢量不完全属于或不属于信号子空间的性质，构建衡量扫描方向矢量与信号子空间关系的目标函数；

步骤2、利用信号方向矢量不属于噪声子空间、其它扫描方向矢量属于或不完全属于噪声子空间的性质，构建衡量扫描方向矢量与噪声子空间关系的目标函数；

步骤3、对步骤1构建的扫描方向矢量与信号子空间关系的目标函数进行加权处理，形成扫描方向矢量与信号子空间加权关系的目标函数；

步骤4、对步骤2构建的扫描方向矢量与噪声子空间关系的目标函数进行加权处理，形成扫描方向矢量与噪声子空间加权关系的目标函数；

步骤5、根据步骤3的扫描方向矢量与信号子空间加权关系的目标函数和步骤4的扫描方向矢量与噪声子空间加权关系的目标函数，引入可变加权，构建超分辨测向目标函数；

步骤6、在入射方向角度范围内，计算超分辨测向目标函数的值，形成空间谱图，空间谱图的L个极大值所对应的角度即信号入射方向角度。