[發(fā)明專利]基于多項式求解的非圓信號波達方向角的估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710423912.3
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107300686B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 蔡晶晶;武斌;張垚均
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S3/00
• 分類號: G01S3/00;G01S3/14;G01S3/782
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于多項式求解的非圓信號波達方向角估計方法，其特征在于，包括：

(1)用M+N個天線接收機形成嵌套陣列，其中M、N分別表示兩個天線接收陣列的陣元數，其取值范圍為M≥1，N≥1；

(2)假設空間中有K個非圓目標信號，通過采樣和濾波得到嵌套陣列輸出信號：Y(t)＝[y₁(t),…,y_i(t),…,y_M+N(t)]^T，其中，y_i(t)表示嵌套陣列的第i個陣元的輸出信號，t的取值范圍是1≤t≤L，L表示快拍數，i的取值范圍是1≤i≤M+N，(·)^T表示矩陣轉置運算；

(3)利用嵌套陣列輸出信號Y(t)，計算虛擬均勻陣列協方差向量和橢圓協方差向量

(4)根據虛擬均勻陣列協方差向量得到波達角選擇矩陣G，根據虛擬均勻陣列橢圓協方差向量得到波達角選擇矩陣Q；

(5)利用矩陣特征值分解的方法，分別計算波達角選擇矩陣G的噪聲子空間U_n和波達角選擇矩陣Q的噪聲子空間U_nn；

(6)根據波達角選擇矩陣G的噪聲子空間U_n和波達角選擇矩陣Q的噪聲子空間U_nn，獲得不同的噪聲矩陣：

(6a)提取波達角選擇矩陣G的噪聲子空間U_n的前L₁行(L₁+L₂-K)列的所有元素，生成L₁×(L₁+L₂-K)維的第一子矩陣，將該第一子矩陣作為第一噪聲矩陣U_n1；用噪聲子空間U_n的后L₂行(L₁+L₂-K)列所有元素生成L₂×(L₁+L₂-K)維的第二子矩陣，將該第二子矩陣作為第二噪聲矩陣U_n2；

(6b)提取波達角選擇矩陣Q的噪聲子空間U_nn的前L₂行(L₁+L₂-K)列所有元素生成L₂×(L₁+L₂-K)維的第一子矩陣，將該第一子矩陣作為第三噪聲矩陣U_nn1；用噪聲子空間U_nn的后L₁行(L₁+L₂-K)列所有元素生成L₁×(L₁+L₂-K)維的第二子矩陣，將該第二子矩陣作為第四噪聲矩陣U_nn2；

(7)根據第一噪聲矩陣U_n1，第二噪聲矩陣U_n2，第三噪聲矩陣U_nn1和第四噪聲矩陣U_nn2構造八個噪聲向量c₁，c₂，c₃，c₄，c₅，c₆，c₇和c₈；

(8)根據c₁，c₂，c₃，c₄，c₅，c₆，c₇和c₈這八個噪聲向量，構造第一復合向量p₁₄和第一最終向量q₂₃，得到如下多項式方程：

其中，p₁₄(j)表示第一復合向量p₁₄中第j個元素，q₂₃(j)表示第一最終向量q₂₃中第j個元素，j的取值范圍是1≤j≤4L₁-3，z表示多項式方程的根，z＝[z₁,…,z_h,…,z_K]，z_h表示多項式方程的第h個根，該多項式最多有2L＝3L₁+L₂-4個根，且每個根都有一個與其相似的根，每對相似根中只保留其中一個，得到最多有L個根z₁，...z_n,....z_L；

(9)計算多項式方程的所有根，由多項式方程的每一個根的輻角與目標波達方向角度值的關系，得到目標波達方向角度值θ。