[發明專利]一種二維空間譜譜峰搜索方法

有效

• 申請號: 201110376555.2
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102520389A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 馬洪;陳勁峰;譚萍;羅冶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01S3/12
• 分類號: G01S3/12;G01S3/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種二維空間譜譜峰搜索方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

第1步對噪聲子空間和天線陣列流型矢量構成的空間譜圖進行二維粗搜索，得到粗搜索譜峰點；

第2步在粗搜索譜峰點附近進行細搜索，得到譜峰候選點；

第3步對所述譜峰候選點進行分類，找到對應于信號個數的真實譜峰點；

第4步利用這些真實譜峰周圍的虛假譜峰信息，最終用真實譜峰和其周圍的虛假譜峰的加權值作為來波方向估計的值。

2.根據權利要求1所述的二維空間譜譜峰搜索方法，其特征在于，第1步中，二維粗搜索的過程為：

第1.1步，在方位角θ∈[0°，360°)、仰角范圍內，確定粗搜索步長，計算相應點的空間譜值將每個空間譜值和它周圍四個相鄰點大小進行比較，如果大于周圍四點，將該點作為粗搜索譜峰點，，如果大于周圍三點，進入第1.2步，其它則舍去；

第1.2步，判斷該點的仰角是否為高仰角值或低仰角值如果是將局部細搜步長設為細搜步長，否則即將搜索步長設為局部細搜步長，在該點附近進行局部細搜索如果，則；

第1.3步，判斷該點周圍是否存在譜峰，若是則將該點作為粗搜索譜峰點，否則舍去。

3.根據權利要求1所述的二維空間譜譜峰搜索方法，其特征在于，第3步中，細搜索過程為：

第3.1步，運用譜系聚類法對這些粗搜索譜峰點進行歸類，類間距采用最小距離法；

第3.2步，對于歸類得到的每個類進行處理：判斷該類的元素個數是否大于設定的閾值，如果是，則表明可能有兩個或多個入射角比較接近的情況，進入第3.3步，否則進入第3.4步；

第3.3步，用類似灌水法繼續對該類進行分類；

第3.4步，找出經過分類后的每類沒有歸為真實譜峰的那些譜峰的最大值；

第3.5步，在上面找到的每類最大值中找到其中的最大值作為真實譜峰；

第3.6步，如果找到等于信號源個數個真實譜峰或者每類中的最大值都已經歸為真實譜峰，則進入第3.7步，否則進入第3.5步；

第3.7步，如果找到等于信號源個數個真實譜峰，則進入第4步，否則進入第3.4步。

4.根據權利要求1所述的二維空間譜譜峰搜索方法，其特征在于，第4步具體包括下述過程：

第4.1步，計算第3步得到的真實譜峰X與相鄰的真實譜峰Y之間的距離平方和是否小于預先設定的閾值m，如果小于則進入第4.2步，其它則進入第4.3步；

第4.2步，以兩個真實譜峰之間距離的一半為半徑，然后進入第4.4步；

第4.3步，根據這個真實譜峰X是否屬于高仰角或低仰角區域來設定相應的半徑值，如果在高仰角或者低仰角，半徑值設為m₂，否則半徑值設為m₃；

第4.4步，在半徑范圍內，尋找與這個真實譜峰X左右兩邊最近的譜峰；

第4.5步，判斷所述最近的譜峰中有幾個虛假譜峰，如果有0個，則進入第4.6步，如果有1個，則進入第4.7步，如果有2個，則進入第4.8步多虛假譜峰情況；

第4.6步，如果這個真實譜峰X的仰角位于范圍，則在搜索范圍內以比細索步長小的步長搜索譜峰，取搜索出的最大譜峰作為最終譜峰之一，否則直接將這個真實譜峰X作為最終譜峰之一，然后均進入第4.12步；

第4.7步，如果該虛假譜峰的仰角為90°，則在搜索范圍內以比細索步長小的步長搜索譜峰，取搜索出的最大譜峰作為最終譜峰之一，否則用真實譜峰X和該虛假譜峰的加權平均值作為最終譜峰之一，然后均進入第4.12步；

第4.8步，計算這個真實譜峰X與兩邊虛假譜峰的距離平方，如果小于預先設定的閾值t₂，則直接將該真實譜峰X作為最終譜峰之一，然后進入第4.12步；如果小于預先設定的閾值t₃且大于t₂，則進入第4.9步；如果小于預先設定的閾值t₄且大于t₃，則取這兩個虛假譜峰中譜值大者與真實譜峰X的加權平均值作為最終譜峰之一，然后進入第4.12步；如果大于t₄，則表明這個真實譜峰X肯定位于低仰角區域，這時在這兩個虛假譜峰之間以比細索步長小的步長進行搜索，取搜索出的最大譜峰作為最終譜峰之一，然后進入第4.12步；

第4.9步，如果這個真實譜峰X周圍的虛假譜峰的仰角有等于90°的情況，則進入第4.10步，否則進入第4.11步；

第4.10步，在真實譜峰X旁的兩個虛假譜峰之間以比細索步長小的步長進行搜索，取搜索出的最大譜峰作為最終譜峰之一，然后進入第4.12步。；

第4.11步，如果這個真實譜峰X周圍的兩個虛假譜峰比值大于預先設定的閾值t₅，則取這兩個虛假譜峰中譜值大者與真實譜峰X的加權平均值作為最終譜峰之一，否則將這三個譜峰的加權平均值作為最終譜峰之一；

(4.12)結束。