部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法及信源定位方法技术

本发明专利技术提供了部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法，包括以下步骤：步骤1：在测定场景内布置阵列天线获得接收信号并构建接收信号张量模型；步骤2：将步骤1得到的张量模型沿三个方向展开分别得到一个接收信号矩阵的转置矩阵和两个观测矩阵；步骤3：利用步骤2得到的任一个观测矩阵进行数据补全；步骤4：利用补全后的观测矩阵进行反向折叠得到接收信号张量模型；步骤5：重复步骤2将步骤4得到的张量模型进行展开得到填充后的矩阵。本发明专利技术还提供了使用该张量重构方法进行信源定位的方法。本发明专利技术提供的部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法及信源定位方法的优点在于：降低了计算复杂度、提高了计算精度，具有良好的推广前景。

【技术实现步骤摘要】
部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法及信源定位方法
本专利技术涉及信号处理和利用
，尤其涉及部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法及信源定位方法。
技术介绍
波达方向(DOA)估计是阵列信号处理领域的主要内容，在信号处理、雷达、声呐、地震勘测和方向检测等领域得到了广泛应用和迅速发展。随着阵列天线技术的不断发展和计算机计算能力的不断提升，大规模面阵下的DOA估计具有广泛的应用价值。在进行DOA估计时要现在场景内布置呈二维分布的阵列传感器接收信号，但由于阵列中传感器规模较大，传感器的损坏和异常工作也就不可避免，这会导致得到的接收信号数据部分损坏，原有的二维DOA估计算法性能便会下降，甚至当受损的传感器较多时，不能有效的实现信源波达方向的估计。在这种情况下，有效的恢复接收信号中由于阵元损坏而导致的部分缺失的数据便成了提升原有DOA估计算法性能的一种有效途径。矩阵填充理论是压缩感知理论向二维空间的扩展和衍生。随着计算机技术的不断发展和信息化时代的到来，人们对数据的处理和分析能力得到了不断的提升。但海量的数据往往更容易面临部分数据的损坏、缺失和污染等问题。作为解决这些问题的一种有效途径，矩阵填本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在测定场景内布置整列天线获得接收信号并构建成接收信号张量模型；步骤2：将步骤1得到的张量模型沿三个方向分解得到一个接收信号矩阵的转置矩阵和两个观测矩阵；步骤3：利用步骤2得到的任一个观测矩阵进行数据补全得到生成矩阵；步骤4：利用生成矩阵进行反向折叠得到新的折叠张量模型；步骤5：重复步骤2将步骤4得到的折叠张量模型进行展开得到新的转置矩阵。

【技术特征摘要】
1.部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在测定场景内布置整列天线获得接收信号并构建成接收信号张量模型；步骤2：将步骤1得到的张量模型沿三个方向分解得到一个接收信号矩阵的转置矩阵和两个观测矩阵；步骤3：利用步骤2得到的任一个观测矩阵进行数据补全得到生成矩阵；步骤4：利用生成矩阵进行反向折叠得到新的折叠张量模型；步骤5：重复步骤2将步骤4得到的折叠张量模型进行展开得到新的转置矩阵。2.根据权利要求1所述的一种部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法，其特征在于：步骤2所述的张量模型展开得到矩阵的方法为：假设是一个大小为I×J×K的三维张量，且秩为R，CANDECOMP/PARAFAC(CP)张量分解方法可以将张量分解成R个rank-1张量；则张量可由下述向量外积得到：其中，取A＝[a1,a2,…,aR]，B＝[b1,b2,…,bR]，C＝[c1,c2,…,cR]；则CP分解也可以通过矩阵因子A、B和C得到：将其沿三个不同的方向展开成矩阵，得到：将快拍数据看成是由均匀面阵上延伸出的另一个维度，则接收信号的张量模型为：其中，为接收信号矩阵X的转置矩阵，即和为观测矩阵。3.根据权利要求2所述的一种部分阵元损坏的均匀面阵张量重构方法，其特征在于：步骤3所述的利用观测矩阵进行数据补全得到生成矩阵的方法为：对于满足强不相干性条件的低秩矩阵其矩阵采样指标集中元素的个数满足|Ω|≥kr(m+n-r)，k...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛超，张小飞，林新平，何浪，周梦婕，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32