一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法技术

本发明专利技术提供一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法，建立均匀线阵单快拍采样信号模型；获得单快拍极大似然方程；初始化鸽群，并将其划分为三个子鸽群；计算鸽群中鸽子位置的适应度值，确定每个子种群的局部最优位置和整个鸽群的全局最优位置；更新基本鸽群的速度和位置，产生混沌权重；反向鸽群中的鸽子根据跳转操作更新位置；更新鸽子位置；确定子鸽群中鸽子的局部最优位置和整个鸽群的全局最优位置；更新信仰空间；最终输出的鸽群全局最优位置即为来波方向估计值。本发明专利技术实现了仅对单个快拍的数据进行处理从而得到对阵列接收信号的波达方向估计，降低了DOA估计的运算量，同时提高了系统的实时性，实现了对目标来波的高精度测向。

【技术实现步骤摘要】
一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法
本专利技术涉及一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法，属于阵列信号处理领域。
技术介绍
波达方向角(DirectionofArrival,DOA)估计一直是阵列信号处理的热点内容，在通信、雷达和声纳等系统中有着广泛应用。传统的多重信号分类法(MUSIC)和信号参数估计的旋转不变子空间技术(ESPRIT)已经具有较高的估计性能，但是这些算法都是基于特征值分解运算的基础上进行的，而且往往为了获得良好的估计性能需要成百上千的快拍数，不仅实时性低，计算量也很大。为了降低DOA估计的运算量，提高系统的实时性，单快拍DOA估计受到了学者的广泛关注。单快拍DOA估计即只对单个快拍的数据进行处理，实现输入信号的波达方向估计。根据已有的技术文献发现，王凌等在《系统工程与电子技术》(2012,Vol.34,No.7,pp.1323–1328)发表的“单次快拍波达方向矩阵法”中，利用接收信号重排构造伪协方差矩阵，但该方法构造的伪协方差矩阵由于利用的信息有限，这种方法存在阵列自由度的损失。伍逸枫等在《电光与控制》(2010.Vol.17,No.3,pp.60–63)发表的“基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：建立均匀线阵单快拍采样信号模型；给出一个阵元数为N的均匀线阵，阵元间距

【技术特征摘要】
1.一种多鸽群信息交互的单快拍测向方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：建立均匀线阵单快拍采样信号模型；给出一个阵元数为N的均匀线阵，阵元间距有M个远场窄带信号分别从θi方向入射到该阵列，且入射信号和噪声信号不相关，i＝1,2,…,M；选取第一个阵元为参考阵元，则在时刻第k个阵元接收到的信号为：其中：为入射信号，为第k个阵元的噪声信号，k＝1,2,…,N；则阵列接收的一次快拍信号模型为：y(1)＝A(θ)s(1)+n(1)式中：y(1)＝[y1(1),y2(1),…,yN(1)]T，A(θ)＝[a(θ1),a(θ2),…,a(θM)]N×M为导向矩阵，其中第i个导向矢量为θ＝[θ1,θ2,…,θM]为来波方位矢量；s(1)＝[s1(1),s2(1),…,sM(1)]T为信号矢量，n(1)＝[n1(1),n2(1),…,nN(1)]T为阵列噪声矢量；步骤二：利用阵列接收到的单快拍数据构造伪协方差矩阵，再利用均匀线阵的导向矩阵构造正交投影矩阵，获得极大似然方程；利用阵列接收的单快拍数据构造矩阵：并对所构造的矩阵Ry(1)进行协方差处理，即正交投影矩阵为PA(θ)＝A(θ)(AH(θ)A(θ))-1AH(θ)，极大似然方程的角度估计值为：其中H代表共轭转置，tr()为矩阵求迹函数；步骤三：初始化鸽群，计算适应度值；产生3个子鸽群，将鸽群中的只鸽子划分为3个子鸽群，基本鸽群、反向鸽群和文化鸽群的鸽子数量分别为N1、N2和N3，分别按照鸽群基本算子、反向机制和文化机制进行演化，其中第h个鸽群随机产生Nh只鸽子，h＝1,2,3；每只鸽子搜索空间的维数定义为M维，第h个鸽群第i只鸽子的位置为：其中：t为迭代次数，初始设t＝1，定义第h个鸽群第i只鸽子位置的适应度函数为：其中：第1个鸽群中第i只鸽子的速度为其中1≤i≤N1；步骤四：计算鸽群中每只鸽子位置的适应度值，确定第h个鸽群第i只鸽子的局部最优位置和整个鸽群的全局最优位置其中，h＝1,2,3；鸽群根据知识空间的产生规则生成信仰空间；步骤五：基本鸽群中，每只鸽子按照鸽群基本算子更新其速度和位置；第i只鸽子第m维的速度更新方程为第i只鸽子第m维...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪元，马雨微，谢婉婷，刁鸣，张世铂，池鹏飞，苏雨萌，刘子奇，吕阔，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23