[發明專利]基于互質陣列的角度估計方法、裝置、設備以及存儲介質

在審

• 申請號: 202210947208.9
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115128537A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 羅圣美;王超;孫曉舟;李建峰
• 申請（專利權）人: 南京中孚信息技術有限公司
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 鄧超

本申請提供了一種基于互質陣列的角度估計方法、裝置、設備及存儲介質，其中，該方法包括：確定互質陣列的初始陣元位置集合和單個差陣陣元位置集合，然后將陣列進行單次移動，得到移動后的陣元位置集合，再將初始陣元位置集合與移動后的陣元位置集合進行合成，得到合成陣元位置集合，根據差陣陣元位置集合對合成陣元位置集合進行虛擬化，得到合成陣元位置集合的差陣，最后根據合成陣元位置集合的差陣進行波達方向估計，可以有效的填補差陣中的孔洞并擴展互質陣列差陣中的連續片段的長度，從而提升互質陣列的自由度和角度估計精度，并且由于僅需要一次移動和合成過程，因此本申請能夠有效地減少角度估計的數據處理量，更好的滿足實時定位的需求。

技術領域

本申請涉及陣列信號處理技術領域，具體而言，涉及一種基于互質陣列的角度估計方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

空間譜估計，又稱為波達方向(Direction of Arrival,DOA)估計，是陣列信號處理領域中一個重要分支，其被廣泛應用于雷達、聲吶、導航和自動駕駛等領域。

在定位領域利用互質陣列進行DOA估計一直是研究的熱點，在相同的陣元數下，互質陣列能夠獲得比均勻線陣更大的陣列孔徑，估計更多的信號個數；另外，互質陣列的陣元間距大多超過半波長的距離，使得互質陣列受互耦的影響更小。

然而，由于互質陣列的差陣是存在孔洞的，使得互質陣列的自由度下降，從而降低了可估計信源數和估計精度，難以適用于實時定位的場景。

發明內容

本申請的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種基于互質陣列的角度估計方法、裝置、設備及存儲介質，以解決現有技術中估計精度低，難以適用于實時定位的場景的問題。

為實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請一實施例提供了一種基于互質陣列的角度估計方法，所述方法包括：

確定目標對象對應的互質陣列的初始陣元位置集合；

根據所述互質陣列的初始陣元位置集合得到所述互質陣列的單個差陣陣元位置集合；

將所述互質陣列進行單次平行移動，得到移動后的陣元位置集合；

將所述初始陣元位置集合與所述移動后的陣元位置集合進行合成，得到合成陣元位置集合；

根據所述差陣陣元位置集合對所述合成陣元位置集合進行虛擬化，得到所述合成陣元位置集合的差陣；

對所述合成陣元位置集合的差陣進行波達方向估計，得到目標對象對應的角度估計值。

可選的，所述將所述初始陣元位置集合與所述移動后的陣元位置集合進行合成，得到合成陣元位置集合，包括：

計算所述初始陣元位置集合的陣列輸出矢量；

計算所述移動后的陣元位置集合的陣列輸出矢量；

根據所述初始陣元位置集合的陣列輸出矢量對所述移動后的陣元位置集合的陣列輸出矢量進行相位補償，得到移動后的陣元位置集合的新的陣列輸出矢量；

根據所述初始陣元位置集合的陣列輸出矢量以及移動后的陣元位置集合的新的陣列輸出矢量，得到所述合成陣元位置集合。

可選的，所述根據所述初始陣元位置集合的陣列輸出矢量以及移動后的陣元位置集合的新的陣列輸出矢量，得到所述合成陣元位置集合，包括：

將所述初始陣元位置集合的陣列輸出矢量與所述移動后的陣元位置集合的新的陣列輸出矢量進行合成，得到所述合成陣元位置集合。

可選的，所述根據所述互質陣列的初始陣元位置集合得到所述互質陣列的單個差陣陣元位置集合，包括：