[发明专利]一种基于稀疏阵的近场相干源的无源定位方法

摘要

本发明公开了一种基于稀疏阵的近场相干源的无源定位方法，属于无源定位技术领域，特别涉及基于稀疏阵的近场相干源的无源定位技术。该方法通过构造对角矩阵估计接收信号自相关矩阵解相干，适用于相干源、相关源、非相干源，对阵列的几何构型几乎没有要求，因此能够以较低成本实现大孔径和较高分辨力。通过远近场结合的思想，可以缩小近场目标的搜索范围，快速实时的定位近场目标位置，工程实用性强。

主权项

1.一种基于稀疏阵的近场相干源的无源定位方法，包括以下步骤；步骤1：将整个线性阵列分为三个子阵；设整个线阵孔径为D，阵元总个数为M；子阵1位于线阵的左侧，孔径为D₁，阵元个数为M₁；子阵2位于线阵的右侧，孔径为D₂，阵元个数为M₂，D_i＜＜D，i＝1,2；使得目标相对于子阵1和子阵2为远场信号，相对于整个阵列为近场信号；步骤2：子阵1和子阵2使用自适应迭代算法估计远场方位角；子阵1和子阵2的输入信号分别为y₁(n)和y₂(n)，y₃(n)为整个阵列输入信号；目标信号记为s(n)，通过空域滤波器近似恢复出目标信号记为根据恢复出的目标信号，计算出各目标对于子阵1和子阵2的的方位角；设共有P个目标，子阵1和子阵2分别使用自适应迭代算法对目标进行方位角估计，测得第p个目标对于子阵1和子阵2的方位角分别为θ_1p，θ_2p；步骤3：根据各目标对于子阵1和子阵2的方位角，由正弦定理可求得第p个目标到子阵1和子阵2的距离R₁、R₂；设子阵1测得P₁个目标，子阵2测得P₂个目标，则形成至多P₁P₂个交点，这些交点为目标位置候选点；步骤4：通过整个阵列接收的信号定位近场目标，在步骤3计算出的目标位置候选点周围使用自适应迭代算法进行小范围搜索，直到角度和距离搜索精度达到要求为止；其特征在于所述步骤2中方位角的计算方法为：步骤2.1：首次迭代前，采用常规波束形成方法的空域滤波器恢复估计目标信号的功率记为步骤2.2：第q次迭代时，由归一化构成的对角矩阵P^(q‑1)估计输入信号y₁(n)的自相关矩阵将估计所得的自相关矩阵带入最小方差无失真准则的空域滤波器恢复估计目标信号的归一化功率P^(q)；步骤2.3：计算相邻两次迭代得到的归一化功率差的2范数，对是否停止迭代进行判定：如果其值小于设定的收敛值，则停止迭代，输出最后一次迭代得到的信号功率向量；如果其值大于设定的收敛值，重复步骤2.2‑2.3，直到满足条件为止；步骤2.4：对功率幅度进行谱峰搜索得到真实目标所在方位角估计值。