[發明專利]基于常量時間奇異值分解的快速高階線路徑分離方法

有效

• 申請號: 201710682906.X
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107656897B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 姜龍玉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06F17/16;G01S3/802
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于常量時間奇異值分解的快速高階線路徑分離方法，用于從傳感器陣列所接收到的多路徑水聲信號中分離出每條線路徑，其特征在于，包括以下步驟：

1)傳感器陣列接收數據，通過傅里葉變換將接收數據轉換到頻域空間；

2)對接收數據進行空間平滑和頻域平滑，并利用平滑后的數據構造四階累積量矩陣

3)對四階累積量矩陣進行按列抽樣，得到抽樣后的矩陣具體過程如下：

3.1)以一定的抽樣概率對矩陣的列向量進行隨機抽取，共抽選出c列，且c≥k²η²/∈⁴；

3.2)將抽選出的列向量進行放縮并構成矩陣且

其中，k為接收信號個數的平方，η為與δ有關的數，δ為失敗概率，∈為誤差系數，表示的第t列，表示的第i_t列，表示第i_t列被抽中的概率；

4)對按列抽樣后的矩陣進行按行抽樣，得到抽樣后的矩陣具體過程如下：

4.1)以一定的抽樣概率對矩陣的行向量進行隨機抽取，共抽選出w行，且w≥k²η²/∈⁴；

4.2)將抽選出的行向量進行放縮并構成矩陣且

其中，表示的第t行，表示的第j_t行，表示第j_t行被抽中的概率；

5)對抽樣后的矩陣進行特征分解，構造相應的噪聲子空間或信號子空間，構造信號子空間具體包括：

5.1)令得到奇異值σ_t，對應的奇異向量y^t；

5.2)利用得到矩陣的前l個左奇異向量的近似，組成矩陣H_l，即則矩陣H_l的列空間為信號子空間；

6)根據設定的參數范圍，利用估計譜公式進行二維譜峰搜索，譜峰所對應的角度和時間即為相應的到達角和傳播時間的估計值。

2.根據權利要求1所述的基于常量時間奇異值分解的快速高階線路徑分離方法，其特征在于，

所述c的取值滿足其中M為傳感器個數，F為頻率數目；

所述第i_t列被抽中的概率其中‖·‖_F表示Frobenius-范數。

3.根據權利要求1所述的基于常量時間奇異值分解的快速高階線路徑分離方法，其特征在于，

所述w的取值滿足其中M為傳感器個數，F為頻率數目；

所述第j_t行被抽中的概率其中‖·‖_F表示Frobenius-范數。

4.根據權利要求1所述的基于常量時間奇異值分解的快速高階線路徑分離方法，其特征在于，所述l的取值通過以下公式計算得到：

其中，k為接收信號個數的平方，γ＝∈/100k，∈為誤差系數。