一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法，包括：由嵌套阵的接收信号得到四阶累积量矩阵并对其进行矢量化处理得到矢量z；将z排序、删除冗余，得到连续虚拟阵元的接收信号z

【技术实现步骤摘要】
一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法
本专利技术涉及阵列信号处理
，具体而言涉及一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法。
技术介绍
波达方向估计是阵列信号处理研究的热点问题之一，已在雷达、声纳、无线通信和其他领域有非常广泛应用传统的子空间方法都仅使用了二阶统计量阵列自相关矩阵,并在信号模型中都假设信源为高斯分布的随机变量或随机过程。对于信号为非高斯信号的情况，信息并没有完全包括在二阶统计量中，还有大量有用的信息包含在高阶累积量中。因此使用高阶累积量可以获得更准确的相关函数矩阵。此外，由于高阶累积量对高斯过程不敏感,加性噪声无论是高斯白噪声还是色噪声,理论上可完全抑制噪声。高阶统计量作为一种强有力的信号处理工具,己经在通信、雷达、声纳及地球物理、生物医学等领域得到了极为广泛的应用。早期的DOA估计均基于均匀线阵，为了避免角度模糊问题，传统阵列的阵元间距通常需要小于等于接收信号波长的一半，然而阵元间距离过近会带来较强的互耦影响，从而降低估计精度。学者们提出了稀疏阵的概念。常见的稀疏阵主要包括互质阵、嵌套阵、最小冗余阵等。这些稀疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法，其特征在于，所述测向估计方法包括以下步骤：/nS1，建立嵌套阵接收信号的数学模型；所述嵌套阵由两个均匀线阵组成，第一级线性子阵的阵元数为M

【技术特征摘要】
1.一种基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法，其特征在于，所述测向估计方法包括以下步骤：
S1，建立嵌套阵接收信号的数学模型；所述嵌套阵由两个均匀线阵组成，第一级线性子阵的阵元数为M1，其阵元之间的间0距为d＝λ/2；第二级线性子阵的阵元数是M2，其阵元之间的间距为d2＝(M1+1)d，两个子阵之间的间距为d＝λ/2；其阵元总数为2M；
S2，由嵌套阵的接收信号X得到四阶累积量矩阵R4并对其进行矢量化处理得到矢量z，矢量化后的R4对应的方向矢量矩阵设为Λ(θ)；
S3，根据Λ(θ)对应的二级虚拟阵元的位置对z进行排序、删除冗余处理，得到连续虚拟阵元的接收信号z1；
S4，进行初估计：构造DFT矩阵F，计算向量y＝Fz1并获取其最大的的K个峰值的位置
S5，进行精估计：构造相位旋转矩阵Φ(η)，通过在(-π/T,π/T)的小范围内谱峰搜索获得偏移相位ηk，获得参数估计结果；其中，偏移相位ηk∈(-π/T,π/T)使得旋转导向矢量将有且仅有一个非零元素。


2.根据权利要求1所述的基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法，其特征在于，步骤S1中，所述建立嵌套阵接收信号的数学模型是指，
对于整个嵌套阵，将接收信号表示成：
X＝A(θ)S+N
其中：






式中，A(θ)表示方向矩阵，S表示均值为0的非高斯信号信源，L表示快拍数；表示为均值为0、方差为σ2的加性高斯白噪声。


3.根据权利要求2所述的基于四阶累积量矢量化DFT的测向估计方法，其特征在于，步骤S2中，所述由嵌套阵的接收信号X得到四阶累积量矩阵R4并对其进行矢量化处理得到矢量z的过程包括以下步骤：
S21，求解接收信号的四阶累积量矩阵：



其中：






式中，B(θ)为利用四阶累积量阵列扩展后的阵列流形；
S22，采用虚拟化的方法对四阶累积量矩阵R4进行处理：
z＝vec(R4)＝vec[B(θ)CsBH(θ)]＝Λ(θ)p
其中：



且表示第k个信源的功率，k＝1,2,…,K；
S23，将B(θ)对应的一级连续虚拟阵元位置表示为：
L1＝{-Mad,-(Ma-1)d,...,0,...,(Ma-1)d,Mad},Ma＝M(M+1)-1
将Λ(θ)对应的二级虚拟阵元位置的闭式解表示为：
L2＝{-Mbd,-(Mb-1)d,...,0,...,(Mb-1)d,Mbd},...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小飞，叶长波，李宝宝，
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