一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法技术

本发明专利技术公开了一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法，属于阵列信号处理技术领域。实现步骤如下：获取阵列接收的快拍数据，计算阵列信号经模式空间变换后的协方差矩阵；计算适应度值，更新全局最优量子位置；判断是否达到要求迭代次数：若未达到继续迭代；进入地标算子操作，选择适应度值较优的前一半作为当前鸽群并计算当前鸽群的量子位置中心；更新每只鸽子的量子位置及其相应映射态，计算适应度值，更新全局最优量子位置；判断是否达到要求的迭代次数，若未达到继续迭代；否则输出鸽群全局最优位置；更新搜索区间；判断是否达到最大快拍数，输出动态测向结果。本方法搜索速度快，跟踪精度高，可360度全方位动态测向，应用前景广泛。

A 360 degree omnidirectional dynamic direction finding method based on continuous quantum pigeon Group

The invention discloses a 360 degree omnidirectional dynamic direction finding method based on continuous quantum pigeon group, which belongs to the technical field of array signal processing. The implementation steps are as follows: acquiring the snapshot data received by the array, computing the covariance matrix of the array signal transformed by the mode space; computing the fitness value, updating the global optimal quantum position; judging whether the required number of iterations is reached: if the iteration is not reached; entering the landmark operator operation, selecting the fitness value is better before Half of the pigeons are used as the current pigeon group and calculate the current pigeon group's quantum position center; update each pigeon's quantum position and its corresponding mapping state, calculate the fitness value, update the global optimal quantum position; judge whether the required number of iterations, if not to continue iteration; otherwise output the pigeon group's global optimal position; update the search To determine whether the maximum snapshot number is reached and output the dynamic direction finding result. This method has the advantages of fast search speed, high tracking accuracy, and 360 degree omnidirectional dynamic direction finding.

【技术实现步骤摘要】
一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法
本专利技术属于阵列信号处理
，具体涉及一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法。
技术介绍
测向又称为空间谱估计或者波达方向(DirectionofArrival,DOA)估计，是阵列信号处理的一个重要研究领域，在卫星和移动通信系统、雷达、地震学等方面有着广泛的应用。传统的DOA估计往往针对的是固定信源，然而在实际情况中，信源的角度是随时变化的，因此，对入射角度随时间变化的信号源进行动态DOA跟踪是DOA估计理论应用中的一个重要课题，如何在非相干信源情况下以及相干信源情况下实现360度全方位动态DOA估计更是工程应用中遇到的难点之一。经对已有文献的检索发现，刁鸣等在《系统与电子技术》(2009,Vol.29,No.12,pp.2046-2049)上发表的“一种新的基于粒子群算法的DOA跟踪方法”中利用均匀线阵进行多移动目标的动态DOA估计，然而均匀线阵只能提供180度的方位角测向。为了实现360度全方位的动态测向，本专利技术选择均匀圆阵的阵列结构，均匀圆阵以其特殊的阵列结构和良好的测向性能，在测向应用中备受青睐，但是由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一：获取阵列接收的快拍数据，定义变换矩阵T，计算阵列信号经模式变换后的协方差矩阵；步骤二：初始化搜索区间；步骤三：初始化鸽群每只鸽子的量子位置和速度，计算适应度值，更新全局最优量子位置；步骤四：根据地图和指南针算子更新每只鸽子的速度和量子位置及其相应映射态，计算适应度值，更新全局最优量子位置；步骤五：判断地图和指南针算子操作的循环次数是否达到所要求的迭代次数：若未达到，令t＝t+1，返回步骤四继续循环；否则，令t＝t+1，停止地图和指南针算子操作，进入地标算子操作；步骤六：进入地标算子操作，选择适应度值较优的前...

【技术特征摘要】
1.一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一：获取阵列接收的快拍数据，定义变换矩阵T，计算阵列信号经模式变换后的协方差矩阵；步骤二：初始化搜索区间；步骤三：初始化鸽群每只鸽子的量子位置和速度，计算适应度值，更新全局最优量子位置；步骤四：根据地图和指南针算子更新每只鸽子的速度和量子位置及其相应映射态，计算适应度值，更新全局最优量子位置；步骤五：判断地图和指南针算子操作的循环次数是否达到所要求的迭代次数：若未达到，令t＝t+1，返回步骤四继续循环；否则，令t＝t+1，停止地图和指南针算子操作，进入地标算子操作；步骤六：进入地标算子操作，选择适应度值较优的前一半作为当前鸽群并计算当前鸽群的量子位置中心；步骤七：更新每只鸽子的量子位置及其相应映射态，计算适应度值，更新全局最优量子位置；步骤八：判断地标算子操作的循环次数是否达到要求的迭代次数：若未达到，令t＝t+1，返回步骤六；否则，输出鸽群全局最优位置；步骤九：更新N个角度的搜索区间；步骤十：判断是否达到最大快拍数：若未达到，继续获取下一个快拍采样经模式空间变换后的数据，更新协方差矩阵，令k＝k+1，返回步骤三；否则，根据得到的所有快拍采样下动态目标的估计值，输出动态测向的结果。2.根据权利要求1所述的一种基于连续量子鸽群的360度全方位动态测向方法，其特征是步骤一具体包括：假设N个窄带远场信源以方位角θn，俯仰角方向入射到一个由M个阵元构成的半径为r的均匀圆阵上，n＝1,2,…,N，入射波长为λ，那么阵列接收的第k次快拍数据的数学模型为式中，K为最大快拍数，x(k)＝[x1(k),x2(k),…,xM(k)]T为M×1维的阵列接收的快拍数据矢量，为阵列M×N维的流形矩阵，θ＝[θ1,θ2,…,θN]和为信源的方向矢量，是流形矩阵的第n个导向矢量，其中n＝1,2,…,N，m＝1,2,…,M-1，s(k)为N×1维的信号矢量，n(k)为M×1维的噪声矢量；均匀圆阵可激发的最大模式为向下取整函数，变换矩阵T定义为式中J＝diag{j-LJ-L(-β),…,jLJL(-β)}，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪元，谢婉婷，张世铂，刁鸣，池鹏飞，侯阳阳，刘子奇，吕阔，刘长庚，
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