【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标定位的
，特别涉及一种基于正交均匀线阵的水下波达方向估计方法及系统。
技术介绍
空间信号的波达方向(简称：DOA)估计问题是阵列信号处理所研究的一类重要问题。所谓阵列信号处理就是指在空间的不同位置放置多个传感器组成阵列，利用阵列对空间信号进行接收和处理，目的是抑制无用的干扰和噪声，提取有用的信号特征或信息。DOA估计便是用这种处理方法来估计信号的入射角。现有的DOA估计方法主要有波束形成法、高分辨率谱估计法、子空间拟合类算法和子空间分解类算法。第一，波束形成法将传统时域傅立叶谱估计扩展成相应的空域形式，即通过空域各阵列的接收数据代替传统时域处理中的时域数据。但扩展至空域后，阵列的角度分辨力受到空域“傅立叶限”的限制。空域“傅立叶限”就是阵列的物理孔径限，即对位于一个波束宽度内的空间目标不可分辨。所以，提高空域处理精度的有效方法就是增大天线孔径(等效于减小波束宽度)，但对于许多实际应用环境而言，增大天线孔径是不现实的。第二，高分辨率谱估计法是一种空域谱估计方法，它由许多时域非线性谱估计方法推广而成。它假定信号源在空间中是连续分布的，信号是空间平稳的随机过程。但这样的假设在大多数空间谱估计中是不成立的，因而这些方法具有局限性；并且这种方法不能有效利用加性噪声的统计特性，因而其分辨性能较差。第三，子空间拟合类算法将各种不同的方位估计方法用统一的算法结构联系起来，使其协方差矩阵的估计误差达到最小。...
【技术保护点】
一种基于正交均匀线阵的水下波达方向估计方法，其特征在于，所述估计方法包括下列步骤：S1、建立具有正交均匀线阵的超声波接收探头阵列，所述正交均匀线阵为水平均匀线阵和竖直均匀线阵；S2、推导所述水平均匀线阵的接收信号模型；S3、计算所述水平均匀线阵和所述竖直均匀线阵的接收信号表达式；S4、分别计算所述水平均匀线阵的两个协方差矩阵Rhxx和Rhxy以及所述竖直均匀线阵的两个协方差矩阵Rvxx和Rvxy，对上述协方差矩阵进行特征值分解，利用求出的最小特征值得出Chxx和Chxy、Cvxx和Cvxy，分别计算矩阵束{Chxx,Chxy}和{Cvxx,Cvxy}的广义特征值分解，得到特征值λx1,λx2,…,λxK和λy1,λy2,…,λyK；S5、建立声波在所述水平均匀线阵以及所述竖直均匀线阵上的阵列方向角θxi和θyi之间的关系式；S6、根据阵列方向角θxi和θyi之间的关系式，对所述水平均匀线阵的第一旋转算子以及所述竖直均匀线阵的第二旋转算子中的对角元素进行配对；S7、根据配对结果，并联系对角元素与θxi之间的关系式，计算出θxi的表达式。
【技术特征摘要】
1.一种基于正交均匀线阵的水下波达方向估计方法，其特征在于，所述估计方法包括
下列步骤：
S1、建立具有正交均匀线阵的超声波接收探头阵列，所述正交均匀线阵为水平均匀线
阵和竖直均匀线阵；
S2、推导所述水平均匀线阵的接收信号模型；
S3、计算所述水平均匀线阵和所述竖直...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁更新，王波文，周长库，宁秋燕，张军，冯义志，季飞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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