【技术实现步骤摘要】
三维阵虚拟扩展相干源二维波达方向估计方法
本专利技术属于信号处理
，尤其涉及一种三维虚拟扩展阵解相干二维波达方向估计方法。
技术介绍
波达方向(Directionofarrival，DOA)估计是阵列信号处理的重要方向之一，广泛应用于通信、雷达、声呐和地震探测中。在实际环境中，由于多径传播与人为干扰的存在，导致入射信号中存在相干信号，相干信号的存在使得数据相关矩阵的秩出现亏损，从而导致基于数据相关矩阵特征分解的多重分类算法(MultipleSignalClassification，MUSIC算法)、空间旋转不变算法(EstimatingSignalParameterviaRotationalInvarianceTechniquesESPRIT)为代表的经典超分辨DOA估计算法不能有效估计相干信源的波达方向。针对相干信源的DOA估计问题，研究者也提出了许多解相干算法，以空间平滑类算法和基于矢量重构算法为代表的降维类解相干算法，虽然可以解相干，但是其解相干的性能是通过降低自由度即矩阵的维数获得的，所以阵列的孔径没有得到有效利用。以Toeplitz矩阵重构算法、修...
【技术保护点】
1.三维阵虚拟扩展相干源二维波达方向估计方法，其特征在于：本专利技术方法所用的接收阵列由坐标原点处的阵元以及M个等间隔布置于x轴正半轴，M个等间隔布置于y轴正半轴和M个等间隔布置于z轴正半轴的3M+1个阵元构成的均匀三维阵，阵元间隔分别为dx，dy和dx，dx≤λ/2，dy≤λ/2和dz≤λ/2，λ为入射信号的波长；多参数联合估计方法的步骤如下：阵列接收K个同频率的远场相干窄带入射信号，步骤一、利用3M+1个阵元构成的均匀三维阵作为接收阵列，获取阵列的P次快拍接收数据，通过数据相关矩阵特征分解获取最大特征值对应的特征矢量利用特征矢量构造Toeplitz矩阵；x轴子阵信号为x...
【技术特征摘要】
1.三维阵虚拟扩展相干源二维波达方向估计方法，其特征在于：本发明方法所用的接收阵列由坐标原点处的阵元以及M个等间隔布置于x轴正半轴，M个等间隔布置于y轴正半轴和M个等间隔布置于z轴正半轴的3M+1个阵元构成的均匀三维阵，阵元间隔分别为dx，dy和dx，dx≤λ/2，dy≤λ/2和dz≤λ/2，λ为入射信号的波长；多参数联合估计方法的步骤如下：阵列接收K个同频率的远场相干窄带入射信号，步骤一、利用3M+1个阵元构成的均匀三维阵作为接收阵列，获取阵列的P次快拍接收数据，通过数据相关矩阵特征分解获取最大特征值对应的特征矢量利用特征矢量构造Toeplitz矩阵；x轴子阵信号为x(t)＝Ax(α)S(t)+Nx(t)，其中Ax(α)是x轴子阵导向矢量矩阵Ax(α)＝[ax(α1)，ax(α2)，…，ax(αK)]，是第k个信号对应的x轴子阵导向矢量，αk＝sinθkcosφk是第k个信号对应的x轴方向的方向余弦，λ是入射信号的波长，y轴子阵信号为y(t)＝Ay(β)S(t)+Ny(t)其中Ay(β)是y轴子阵导向矢量矩阵，Ay(β)＝[ay(β1)，ay(β2)，…，ay(βK)]，是第k个信号对应的y轴子阵导向矢量，βk＝sinθksinφk是第k个信号对应的y轴方向的方向余弦，z轴子阵信号为z(t)＝Az(ω)S(t)+Nz(t)其中Az(ω)是z轴子阵导向矢量矩阵，Az(ω)＝[az(ω1)，az(ω2)，…，az(ωK)]，是第k个信号对应的z轴子阵导向矢量，ωk＝cosθk是第k个信号对应的z轴方向的方向余弦，x轴子阵、y轴子阵和z轴子阵P次快拍数据分别为Zx、Zy和Zz，利用Zx获得x轴子阵对应的数据相关矩阵利用Zy获取y轴子阵对应的数据相关矩阵利用Zz获取z轴子阵对应的数据相关矩阵对数据相关矩阵Rx、Ry和Rz分别进行特征分解，得到最大特征值对应的特征向量esx，esy和esz；利用特征矢量esx，esy和esz构造Toeplitz矩阵RTx、RTy和RTz是经过Toeplitz修正后的协方差矩阵，为M×M维的HermitionToepl...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兰美，惠哲，王瑶，王欢，王桂宝，廖桂生，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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