[发明专利]一种适用于任意线阵的单快拍离格信号波达方向估计方法

摘要

本发明公开了一种适用于任意线阵的单快拍离格信号波达方向估计方法，属于阵列信号处理技术领域。本发明对于单一离格信号波达方向估计，首先根据单快拍阵元数据获得位于候选网格上的信号波达方向初始估计值，并据此得到相应的阵列导向矢量；计算阵列导向矢量张成的子空间的正交子空间；对正交子空间做特征分解，得到对应于非零特征值的特征向量；将偏离网格的角度值作为估计参数对信号波达方向初始估计值进行校正，得到最终的波达方向。利用单一离格信号波达方向估计方法，得到多离格信号中第K个信号的波达方向估计值和估计幅度。本发明能够采用任意线阵，可以获得单一离格信号和多离格信号波达方向的精确估计。

主权项

1.一种适用于任意线阵的单快拍离格信号波达方向估计方法，其特征在于：包括对于单一离格信号波达方向估计和对于多离格信号波达方向估计；对于所述的单一离格信号波达方向估计，包括如下步骤：步骤一：接收单快拍阵元数据，根据单快拍阵元数据利用波束形成方法获得位于候选网格上的信号波达方向初始估计值；步骤二：根据信号波达方向初始估计值，得到相应的阵列导向矢量；步骤三：计算所述的阵列导向矢量张成的子空间的正交子空间；步骤四：对正交子空间做特征分解，得到对应于非零特征值的特征向量；步骤五：将与信号波达方向初始估计值相应的阵列导向矢量和特征向量结合构成新的矩阵Fa，利用矩阵Fa中阵列导向矢量和特征向量的正交性，将偏离网格的角度值作为估计参数对信号波达方向初始估计值进行校正，得到最终的波达方向；对于所述的多离格信号波达方向估计，包括如下步骤：第一步：假设有K个信号，K大于2；根据单快拍阵元数据利用波束形成方法获得位于候选网格上的各个信号波达方向初始估计值；第二步：根据各个信号波达方向初始估计值和单快拍阵元数据，采用波束形成方法估计信号幅度，得到各个信号估计幅度；第三步：将前K‑1个信号的波达方向初始估计值对应的阵列导向矢量和各个信号估计幅度相乘得到前K‑1个信号的阵元数据；第四步：从接收的单快拍阵元数据中减掉前K‑1个信号的阵元数据，得到第K个信号的阵元数据，利用单一离格信号波达方向估计方法，得到第K个信号的波达方向估计值；第五步：根据第K个信号的波达方向估计值和第K个信号的阵元数据，采用波束形成方法估计第K个信号的幅度，得到第K个信号的估计幅度；由此，得到K个信号的波达方向估计值和估计幅度，再呈“z”字形三次往返循环校正所有信号的角度和幅度。