[發明專利]基于均勻圓陣的近場和遠場混合信號源定位方法

有效

• 申請號: 201810068523.8
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108318855B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 蘇曉龍;劉振;陳鑫;魏璽章
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產權代理事務所(普通合伙) 43226
• 代理人: 任合明;匡治兵

1.一種基于均勻圓陣的近場和遠場混合信號源定位方法，其特征在于，包括下述步驟：首先，計算均勻圓陣的對角陣元接收信號的相位差，構造出僅包含方位角和俯仰角信息的矩陣；隨后，利用最小二乘法反演出接收信號中包括的所有信號源的方位角和俯仰角；接著，利用多重信號分類方法計算所有信號源的距離空間譜；最后，利用每個信號源的距離空間譜對信號成分進行識別，分辨出近場信號和遠場信號，并得到近場信號的距離；

其中，利用下述步驟計算所有信號源的距離空間譜，再利用每個信號源的距離空間譜對信號成分進行識別，分辨出近場信號和遠場信號，并得到近場信號的距離：

第1)步，計算陣列接收信號的協方差，通過特征值分解得到噪聲子空間V_n；

第2)步，利用信號方位角和俯仰角表示近場信號導向矢量：

其中，表示第p個信號的近場信號導向矢量，為第p個信號的方位角估計值，為第p個信號的俯仰角估計值，r_p是第p個入射信號相對于均勻圓陣中心的距離；

上式中，c為光速，R為均勻圓陣的半徑，f_p是第p個信號的頻率，M為均勻圓陣的陣元個數，P為混合信號源包含信號的個數，γ_m＝2πm/M；

第3)步，使r_p在一定范圍內變化，上述范圍的確定根據實際確定的探測范圍而定，變化的步長根據要求確定；計算第p個信號的距離空間譜函數

其中，上標H表示共軛運算；

第4)步，若第p個信號的距離空間譜函數出現峰值，則該信號為近場信號，峰值位置即為第p個信號相對于陣列中心的距離估計值第p個信號的定位結果為若距離空間譜函數呈發散狀態，即沒有出現峰值，則該信號為遠場信號，定位結果為