[发明专利]基于子空间和内插变换的远场相干信号波达方向估计方法

摘要

本发明公开基于子空间和内插变换的远场相干信号波达方向估计方法，具体的计算每个子区间上的相关矢量；计算最优内插矩阵；内插矩阵以及真实阵列的相关矢量，求解虚拟矩阵的相关矢量；然后构建真是阵列和虚拟阵列的相关矩阵；再构建线性算子和正交投影算子；最后计算多项式根，求解得到远场相干信号波达方向估计，构造线性阵列子空间，求解相关矢量，在保证精度的前提下避免了传统子空间算法中计算复杂的特征分解操作；将非均匀阵列内插为均匀阵列，进而使用求根算法估计波达方向角，避免了计算复杂的频谱搜素；此外，本发明将适用范围从均匀线阵推广到了任意线性阵列，并且当传感器数量较大或需要实时估计时仍然有效。

主权项

1.基于子空间和内插变换的远场相干信号波达方向估计方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100，构建真实阵列的子阵列α和子阵列β，用真实阵列前M-1个阵元构建子阵列α，后M-1个阵元构建子阵列β，其中，所述真实阵列为非均匀线阵，所述非均匀线阵包括M个全向传感器阵元；计算子阵列α接收数据y_α(n)和最后一个阵元的接受数据y_M(n)的相关矢量计算子阵列β的接收数据y_β(n)和第一个阵元的接受数据y₁(n)的相关矢量/n构建虚拟阵列的子阵列和子阵列用虚拟阵列的前M-1个阵元构建子阵列和虚拟阵列的后M-1个阵元构建子阵列所述虚拟阵列为为首位阵元与真实阵列首位阵元位置相同的均匀线性阵列，虚拟阵列的阵元数与真实阵列的阵元数相等；/nS200，计算S100所构建的子阵列α和子阵列β的最优内插矩阵B_α和B_β；/nS300，利用S200所得最优内插矩阵B_α和B_β以及S100所得真实阵列的相关矢量和求解虚拟阵列的相关矢量和得到：/n /n /nS400，根据S100所得相关矢量和以及S300所得虚拟阵列的相关矢量和分别构建真实阵列相关矩阵Φ_α和Φ_β以及虚拟阵列的相关矩阵和/nS500，基于S400所得真实阵列相关矩阵Φ_α和Φ_β虚拟阵列的相关矩阵和构建线性算子T和正交投影算子∏_Q；/nS600，利用S500所得线性算子T和正交投影算子∏_Q构建多项式并求解所述多项式的根，其中，为一组关于z的矢量；由所述多项式的根求解出波达方向角的估计值即远场相干信号波达方向估计。/n