一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法技术

一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，本发明专利技术涉及虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有基于虚拟阵元的均匀线阵互耦校正算法对低信噪比信号估计能力差，以及无法对相干源信号进行估计的缺点。一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法具体步骤为：步骤一、利用虚拟阵元法对原始阵列进行截断，得到截断后的雷达阵列接收信号步骤二、对截断后的雷达阵列接收信号进行空间平滑处理，得到平滑协方差矩阵；步骤三、对平滑协方差矩阵做MUSIC空间谱估计。本发明专利技术用于雷达信号处理领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法。
技术介绍
在理想情况下，MUSIC空间谱估计算法对信号方向的估计接近克拉美罗下界。然而在非理想条件下，如存在阵列互耦的情况时，MUSIC空间谱估计性能将会下降，甚至还会出现方向无法估计的情况。目前，常用的均匀线阵互耦校正算法为基于虚拟阵元的均匀线阵互耦校正算法。该算法无需对互耦系数进行估计，且具有计算简单、易于实现等优点。然后，该算法存在对低信噪比信号估计能力差，以及无法对相干源信号进行估计的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有基于虚拟阵元的均匀线阵互耦校正算法对低信噪比信号估计能力差，以及无法对相干源信号进行估计的缺点，而提出一种一种基于虚拟阵元空间平滑法的均匀线阵互耦校正方法。一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法具体步骤为：步骤一、利用虚拟阵元法对原始阵列进行截断，得到截断后的雷达阵列接收信号步骤二、对截断后的雷达阵列接收信号进行空间平滑处理，得到平滑协方差矩阵；步骤三、对平滑协方差矩阵做MUSIC空间谱估计。本专利技术的有益效果为：本专利技术能够提高低信噪比下的目标方向估计能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法具体步骤为：步骤一、利用虚拟阵元法对原始阵列进行截断，得到截断后的雷达阵列接收信号步骤二、对截断后的雷达阵列接收信号进行空间平滑处理，得到平滑协方差矩阵；步骤三、对平滑协方差矩阵作MUSIC空间谱估计。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法具体步骤为：步骤一、利用虚拟阵元法对原始阵列进行截断，得到截断后的雷达阵列接收信号步骤二、对截断后的雷达阵列接收信号进行空间平滑处理，得到平滑协方差矩阵；步骤三、对平滑协方差矩阵作MUSIC空间谱估计。2.根据权利要求1所述一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：所述步骤一中利用虚拟阵元法对原始阵列设置虚拟阵元；具体过程为：1)无互耦条件下雷达阵列接收信号为：xr(l)＝As(l)+n(l)，l＝1,2,…,L其中，为流型矩阵、s(l)＝[s1(l),…,sK(l)]T为雷达目标信号源向量，为导向向量，为第k个雷达目标信号源的方向，k取值为k＝1,2,…,K，K为雷达目标个数，K小于阵元个数，sk(l)为第k个雷达目标信号源，l为快拍索引，n为均值为零、方差为的雷达噪声向量，L为快拍个数，取值为L＝1,2,…,2048，T为转置矩阵；2)有互耦情况下雷达阵列接收信号为：xr(l)＝CAs(l)+n(l)，l＝1,2,…,L其中，C为互耦矩阵，是一个托普利兹型矩阵；将矩阵CA合并成一个矩阵 A ‾ = C A = [ Cα r ( φ a 1 ) , ... , Cα r ( φ a K ) ] = [ α ‾ r ( φ a 1 ) , ... , α ‾ r ( φ a K ) ] ]]>式中，为互耦导向向量；采用截断矩阵对有互耦情况下雷达阵列接收信号xr(l)＝CAs(l)+n(l)进行截断，得到其中，N为阵元个数，取值为N＝8,9,…,256；p为互耦自由度，p取值为p＝1,2,…,N，为截断后的雷达阵列接收信号。3.根据权利要求2所述一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：所述C为：式中，ci为互耦系数，i取值为i＝0,1,…,p-1，其中c0＝1。4.根据权利要求3所述一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：所述截断矩阵为其中，I为单位阵。5.根据权利要求4所述一种基于虚拟阵元空间平滑互耦校正的MUSIC空间谱估计方法，其特征在于：所述步骤二中对截断后的雷达阵列接收信号进行空间平滑处理，得到空间平滑协方差矩阵；具体过程为：1)设为xr(l)的第g个前向空间平滑子阵的雷达阵列接收信号，g＝p,p+1,…,N-p+1，是M维列向量，M为子阵阵元个数，取值为M＝2,3,…,N-2p+2；则第g个前向空间平滑子阵的协方差矩阵为：式中，H为共轭转置；进而得到前向空间平滑协方差矩阵Rf；2)设为xr(l)的第g个后向空间平滑子阵的雷达阵列接收信号，g＝p,p+1,…,N-p+1，是M维列向量，M为子阵阵元个数，取值为M＝2,3,…,N-2p+2；则第g个后向空间平滑子阵的协方差矩阵为：进而得到后向空间平滑协方差矩阵Rb；则空间平滑协方差矩阵为： R f b = 1 2 ( R f + R b ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯煜冠，金青国，付佳彬，张云龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23