[发明专利]一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法

权利要求书

1.一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，包括以下步骤：测向设备配置→建立数据库→判别信号方向，其中，测向设备由X阵元测量天线及X路接收设备组成(X≧3)，天线阵列类型为任意型阵列，具体步骤如下：

对于由1,…,J等J个阵元的天线阵列，相位差计算公式为：

其中，I_p+i·Q_p,p＝1,2,…,J代表第p个阵元收到信号的复相位，i

代表虚部单位，经过针对性的校准后，相位差将会被修正为：

S_pq＝K·S_pq,p,q＝1,2,…,J,p≠q

其中，K为校准参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，建立数据库包括：计算相位差→改变天线阵特性→多姿态特征样本库建库改进，其中相位差相关算法公式为：

通过计算实时测量信号S与提前建立的模板V进行比对，相关获取目标信号方位和俯仰，其中，二维模板V定义为由来自W个不同方向的一维模板V_n组成，即：

V＝[V₁ V₂ … V_w … V_W],w＝1,2,…,W

V_w＝[S_w12,S_w13,S_w14,S_w15,S_w23,S_w24,S_w25,S_w34,S_w35,S_w45]^T

其中，W个不同方向由M个方位角和N个俯仰角组成，W＝MN，一维模板实际为二维模板的一维化，当前第w个方向与方位角和俯仰角的对应关系为：

w＝mN+n

其中，m为方位角索引，1≤m≤M，n为俯仰角索引，1≤n≤N，计算实时测量信号S与模板V的相关系数：

其中，上标H表示共轭转置，

寻找g(w)最大值对应的索引w，然后计算其方位角和俯仰角索引：

3.根据权利要求2所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，所述改变天线阵特性的方法为：针对不同频段的通信信号，采用不同孔径和布局的天线阵以及材料。

4.根据权利要求1所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，所述判别信号方向中对一个二维方向信号的采集时，接收设备随机的转动一定角度或偏离一定距离，形成接收设备的多种姿态样本库，在不同地理环境，不同温湿度，不同气候采集样本，形成适应多姿态特征样本库。

5.根据权利要求4所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，所述多姿态特征样本库的建立方法如下：

S1，建立单姿态单环境样本库；

S2，多个单姿态通过概率统计成一个多姿态单环境样本库；

S3，多个多姿态单环境特征特入库形成多姿态多环境样本库；

S4，采集整个信号方向域的相位差。

6.根据权利要求5所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，单姿态单环境样本库的建立方法如下：在一定环境下，发射源与接收设备间隔一定距离下，形成一个二维角度发射信号，接收设备收到信号通过矢量商等计算处理后形成组天线元的两两相位差，大量采集相位差，将一系列相位差进行统计运算，取统计值作为该信号方向的单姿态单环境的相位差结果。

7.根据权利要求5所述的一种基于多姿态多样本的改进型相干测向方法，其特征在于，通过S1的步骤后，得到信号方向[m,n]的单姿态单环境的相位差，接收设备随机微调方向和位置，继续S1的采集，重复多次后形成多个不同姿态的相位差；对多个不同姿态的相位差进行做概率分布计算，取概率最高的一组相位差作为信号方向的在该环境下的相位差记录入库。