[发明专利]一种传感器列系统最大似然角度分辨率估计方法

摘要

本发明提出一种传感器阵列系统最大似然角度分辨率估计方法，包括如下步骤：建立多传感器阵元的均匀线性阵列，利用天线的接收信号得到观测值的似然函数，通过对似然函数作两维遍历和峰值搜索得到实际估计的角度值，并根据多次快拍下统计到的角度的后验概率分布来判断阵列传感器系统对相近信源的分辨能力，最终通过幅相信息计算得到理论的分辨率结果。本发明可以通过后验概率出现的峰的个数判断信源是否可分辨，且本发明的分辨率精确度优于现有技术得到的分辨率的精确度。

主权项

1.一种传感器阵列系统最大似然角度分辨率估计方法，其特征在于，所述传感器阵列为多传感器阵元的均匀线性阵列，且各阵元辐射都是全向性的；该方法对两个信源进行探测，包括步骤：(1)利用所述传感器阵列天线的接收信号得到观测值的似然函数；(2)根据步骤(1)得到的似然函数得到实际角度的估计值，具体步骤为：获得N组接收信号，对每一组接收信号，得到此时的似然函数，然后在二维坐标系中的角度搜索范围内，以角度间隔Δθ进行峰值搜索，在搜索过程中，记录每一个DOA角度向量θ对应的似然函数的变化量，将似然函数的变化量最大的DOA角度向量记为θ₀，θ₀即为相应实际角度的估计值，θ₀在二维坐标系中的坐标记为(θ₁₀，θ₂₀)，θ₁、θ₂为二维坐标系的两条坐标轴；(3)对步骤(2)得到的N组接收信号的实际角度估计值在二维坐标系中的坐标进行统计，根据每个角度间隔Δθ内估计值坐标出现的次数，统计出估计值的后验概率密度函数p(θ|y)，其中，y为接收信号向量；统计后验概率密度函数p(θ|y)的峰，当出现两个峰时，表示两个信源不相关，信源可分辨，转入步骤(4)；而当仅出现一个峰时，表示两个信源相关，信源不可分辨，则结束本方法；(4)计算接收信号的幅相信息：其中，X表示信源矩阵，Y表示接收信号矩阵，I(X；Y)表示X与Y的互信息。表示两个信源的平均信噪比，λ₁表示幅相信息的第一个特征值，λ₂表示幅相信息的第二个特征值；N₀表示噪声方差，α₁表示第一个信源的衰减因子，α₂表示第二个信源的衰减因子，E[]表示对信源信号求期望；(5)根据接收信号的幅相信息得到最大似然分辨率Δ：其中，M表示阵列天线的阵元数量，γ²为均方根带宽，d表示相邻阵元之间的位置间距，λ表示波长，θ′表示角度的中线轴，即