[發(fā)明專利]一種降低干擾阻塞算法偽峰的導(dǎo)向矢量構(gòu)造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610167775.7
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN105738860A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓勇;喬曉林;劉帥;金銘;張薇
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）;威海星空電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S3/00
• 分類號(hào): G01S3/00
• 代理公司: 北京國智京通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11501
• 代理人: 孫文彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，適用于采用阻塞算法在強(qiáng)干擾背景下估計(jì)弱信號(hào)波達(dá)方向時(shí)對搜索導(dǎo)向矢量的計(jì)算。

背景技術(shù)

強(qiáng)干擾背景下對估計(jì)弱信號(hào)波達(dá)方向(DirectionofArrival，DOA)的估計(jì)是雷達(dá)、通信在復(fù)雜電磁環(huán)境下通常會(huì)遇到的問題，是目前陣列信號(hào)處理的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。學(xué)者陳輝在專利“干擾阻塞空間譜估計(jì)方法”中提出了一種解決該問題的技術(shù)，但該技術(shù)需要預(yù)知噪聲功率。隨后陳輝老師在文獻(xiàn)“強(qiáng)干擾/信號(hào)背景下的DOA估計(jì)新方法”中對專利技術(shù)里的噪聲處理環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，提出用預(yù)白化處理+常規(guī)特征分解或直接廣義特征分解兩種方式來獲取噪聲空間，從而不需預(yù)知噪聲功率。廣義特征分解處理方式在后續(xù)使用常規(guī)導(dǎo)向矢量計(jì)算譜值時(shí)在低信噪比下會(huì)出現(xiàn)偽峰，從而影響目標(biāo)角度估計(jì)，增大了虛警概率；而預(yù)白化處理+常規(guī)特征分解處理方式不僅會(huì)出現(xiàn)偽峰問題，還會(huì)在強(qiáng)干擾處也會(huì)出現(xiàn)譜峰這一缺陷。本發(fā)明通過改變后續(xù)譜峰計(jì)算環(huán)節(jié)導(dǎo)向矢量的構(gòu)造方法來解決偽峰問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種降低干擾阻塞算法偽峰的導(dǎo)向矢量構(gòu)造方法，以解決背景技術(shù)在第信噪比下偽峰過高影響角度估計(jì)的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種降低干擾阻塞算法偽峰的導(dǎo)向矢量構(gòu)造方法，方法包括了以下步驟：阻塞矩陣、預(yù)白化矩陣和初始導(dǎo)向矢量的構(gòu)造，導(dǎo)向矢量的預(yù)白化處理，導(dǎo)向矢量的歸一化處理。

其中，初始導(dǎo)向矢量、阻塞矩陣、預(yù)白化矩陣分別構(gòu)造為：

(1)初始導(dǎo)向矢量用a(θ)_P表示，其中θ表入射方向，P表示向量的長度，向量的第i個(gè)元素a_i(θ)_P＝exp(j(i-1)2πdsinθ/λ)，d為陣元間距，λ為信號(hào)波長；

(2)阻塞矩陣用T表示，其第i行j列元素

1≤i≤M-1，1≤j≤M，M為陣元個(gè)數(shù)；

(3)預(yù)白化矩陣W＝(TT^H)^-1/2。

其中，導(dǎo)向矢量的預(yù)白化處理為：

b₀(θ)＝Wa(θ)_M-1。

其中，導(dǎo)向矢量的歸一化處理為：

b~(θ)=b0(θ)||b0(θ)||,]]>

||b₀(θ)||表示b₀(θ)的模值。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明針背景技術(shù)采用廣義特征分解處理方式會(huì)在低信噪比下會(huì)出現(xiàn)偽峰，從而影響目標(biāo)角度估計(jì)，增大了虛警概率這一問題，采用預(yù)白化處理、常規(guī)特征分解處理方式和常規(guī)搜索導(dǎo)向矢量構(gòu)造方法會(huì)在強(qiáng)干擾處出現(xiàn)譜峰，在低信噪比下其它位置會(huì)出現(xiàn)偽峰，從而影響目標(biāo)角度估計(jì)，增大了虛警概率這一問題，提出改變搜索導(dǎo)向矢量構(gòu)造方式，減少偽峰個(gè)數(shù)、降低偽峰高度，從而減少虛警概率。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)預(yù)白化處理、常規(guī)特征分解處理方式、常規(guī)搜索導(dǎo)向矢量的信號(hào)處理流程示意圖。

圖2為本發(fā)明的流程示意圖。

圖3和圖4為本發(fā)明與預(yù)白化處理+常規(guī)特征分解處理方式+常規(guī)搜索導(dǎo)向矢量的實(shí)例對比仿真譜圖。

圖5為本發(fā)明與廣義特征分解方式以及和預(yù)白化處理+常規(guī)特征分解處理方式+部分改進(jìn)的常規(guī)搜索導(dǎo)向矢量的實(shí)例對比仿真譜圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1