[发明专利]一种利用矩阵变换的圆环阵方位估计方法

摘要

本发明涉及一种利用矩阵变换的圆环阵方位估计方法，首先计算圆环阵的原始阵列流形向量，接着计算得到空间均匀噪声场中噪声协方差矩阵的特征向量，然后利用特征向量和原始阵列流形向量设计出一个新的阵列流形向量，同时利用特征向量对原始数据协方差矩阵进行变换，得到降维的协方差矩阵，最后用设计出的新的阵列流形向量和降维的数据协方差矩阵进行目标方位估计。稳健性高，并且灵活性很高，可以根据不同阶数的结果挑选稳健性较好、估计较优的方位谱。实现了矩阵的降维，计算量大大减小。设计出的阵列流形向量在理论上是一个精确的解析公式。

主权项

1.一种利用矩阵变换的圆环阵方位估计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：计算得到圆环阵的原始阵列流形向量：P(θ,φ)＝[p0(θ,φ),...,pm(θ,φ),...,pM‑1(θ,φ)]T其中,M是阵元个数，上标“T”表示转置，θ为俯仰角，φ为水平方位角，p_m(θ,φ)＝exp(‑j2πfrsinθcos(φ‑φ_m)/c)，r为圆环阵半径，f为信号频率，c为声速；步骤2：设计新的第m阶阵列流形向量：其中，上标“H”表示复共轭转置，v_m＝M^‑1/2[1,e^jmβ,…,e^j(M‑1)mβ]^T特征向量，β＝2π/M是相邻阵元之间的夹角；所述E＝[E0,E1,...,EM‑1]T步骤3：计算第m阶新的噪声协方差矩阵：其中，R_x为圆环阵实际接收数据计算得到的噪声协方差矩阵，由下式得到：步骤4：利用新的阵列流形向量和噪声协方差矩阵，计算第m阶方位谱以进行目标方位估计：