[发明专利]运动平台下基于流形分离的共形阵列稳健估角方法

摘要

本发明公开了一种运动平台下基于流行分离的共形阵列稳健估角方法，实现过程为首先在运动平台下利用天线阵列获取空时二维信号数据，并对数据的时间维进行FFT处理；然后设计滤波器组，使多普勒通道中心频率所映射中心角满足流形分离的均分条件，得到对应中心角度均分的通道数据；利用每一通道的数据得到协方差矩阵并对其进行特征值分解，得到对应流行矩阵的主特征矢量矩阵；最后获得采样矩阵，并基于流行分离技术得到共形阵列的实时空域导向矢量，实现稳健估角。本发明克服了采样矩阵离线测量困难并且无法实时更新阵列误差的缺点，能实现误差条件下信源的稳健估角，为雷达、通信等领域中运动平台阵列误差的补偿提供了一种有效信号处理方法。

主权项

一种运动平台下基于流形分离的共形阵列稳健估角方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)利用N个阵元组成的等距线阵得到地面回波数据X；(2)对数据矩阵X的时间维作快速傅里叶变换，得到多普勒域的数据矩阵B；(3)设计滤波器组W，使多普勒通道中心频率所映射中心角满足流形分离的均分条件，并运算得到对应中心角度均分的通道数据Y；(4)对中心角均分的通道数据Y求取其协方差矩阵Ri；(5)对Ri进行特征值分解，得到主特征矢量vi，构建主特征矢量矩阵V；(6)计算V的傅里叶逆变换，得到实际的采样矩阵G，并利用流行分离技术得到实时阵列空域导向矢量(7)利用实时阵列空域导向矢量采用MUSIC算法得到杂波块的俯仰角和方位角，实现目标的稳健估角；以上步骤中，步骤(3)所述的设计滤波器组W可用如下公式表示：W=[w(fd1),...w(fdi),...,w(fdQ)]w(f~d1)=ej0ej2πf~d1ej2πf~d12...ej2πf~d1(K-1)T...w(f~di)=ej0ej2πf~diej2πf~di2...ej2πf~di(K-1)T...w(f~dQ)=ej0ej2πf~dQej2πf~dQ2...ej2πf~dQ(K-1)T]]>其中Q为滤波器的通道数，K为滤波器长度，为第i个滤波通道的归一化频率，为第i个滤波通道滤波系数，T为矩阵转置；进而得到对应中心角度均分的通道输出数据为Y为：Y＝WTBY＝[y1 … yi … yQ]其中yi(i＝1…Q)为第i个滤波通道的输出数据。