[發明專利]一種波達方向估計方法及波達方向估計裝置

在審

• 申請號: 202010058656.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111175693A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王曉君;李笑添
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 秦敏華

1.一種波達方向估計方法，其特征在于，包括：

基于多級維納濾波器，對陣列天線采集的信號進行降維濾波處理；

基于所述降維濾波處理的過程，確定所述信號的個數L和噪聲子空間，其中，所述噪聲子空間基于L級降維濾波處理之后的匹配濾波器權矢量確定；

基于預設的方向角搜索范圍，確定所述信號在所述方向角搜索范圍內的導向矢量；

基于所述噪聲子空間、所述導向矢量和MUSIC算法的譜估計公式，計算所述信號在所述方向角搜索范圍內的空間譜；

基于計算得到的各個空間譜的模值，對各個空間譜進行降序排列；

將降序排列后的前L個空間譜的坐標確定為所述信號的波達方向。

2.如權利要求1所述的波達方向估計方法，其特征在于，所述對陣列天線采集的信號進行降維濾波處理之前還包括：

將所述多級維納濾波器的匹配濾波器權矢量初始化設置為h₀＝[1,0,…,0]。

3.如權利要求1或2所述的波達方向估計方法，其特征在于，所述對陣列天線采集的信號進行降維濾波處理包括：

基于所述多級維納濾波器的前項分解過程，計算相鄰級期望信號的互相關函數值；

當連續n次計算得到的相鄰級期望信號的互相關函數值小于預設門限時，結束所述降維濾波處理，其中n為不小于1的預設值。

4.如權利要求3所述的波達方向估計方法，其特征在于，所述基于所述降維濾波處理的過程，確定所述信號的個數L包括：

計算所述降維濾波處理的過程中每一級信號的秩；

當相鄰兩級信號的秩滿足rank(X_i(n))＝rank(X_i+1(n))時，確定所述信號的個數L等于i；

其中，rank(X_i(n))表示第i級信號的秩，rank(X_i+1(n))表示第i+1級信號的秩。

5.一種波達方向估計裝置，其特征在于，包括：

處理單元，用于基于多級維納濾波器，對陣列天線采集的信號進行降維濾波處理；

第一確定單元，用于基于所述降維濾波處理的過程，確定所述信號的個數L和噪聲子空間，其中，所述噪聲子空間基于L級降維濾波處理之后的匹配濾波器權矢量確定；

第二確定單元，用于基于預設的方向角搜索范圍，確定所述信號在所述方向角搜索范圍內的導向矢量；

計算單元，用于基于所述噪聲子空間、所述導向矢量和MUSIC算法的譜估計公式，計算所述信號在所述方向角搜索范圍內的空間譜；

排列單元，用于基于計算得到的各個空間譜的模值，對各個空間譜進行降序排列；

第三確定單元，用于將降序排列后的前L個空間譜的坐標確定為所述信號的波達方向。

6.如權利要求5所述的波達方向估計裝置，其特征在于，所述波達方向估計裝置還包括：

初始化單元，用于將所述多級維納濾波器的匹配濾波器權矢量初始化設置為h₀＝[1,0,…,0]。

7.如權利要求5或6所述的波達方向估計裝置，其特征在于，所述處理單元具體用于：

基于所述多級維納濾波器的前項分解過程，計算相鄰級期望信號的互相關函數值；

當連續n次計算得到的相鄰級期望信號的互相關函數值小于預設門限時，結束所述降維濾波處理，其中n為不小于1的預設值。

8.如權利要求7所述的波達方向估計裝置，其特征在于，所述第一確定單元具體用于：

計算所述降維濾波處理的過程中每一級信號的秩；

當相鄰兩級信號的秩滿足rank(X_i(n))＝rank(X_i+1(n))時，確定所述信號的個數L等于i；

其中，rank(X_i(n))表示第i級信號的秩，rank(X_i+1(n))表示第i+1級信號的秩。