电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法技术

本发明专利技术提供了一种电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法，计算阵列得到的协方差矩阵并进行特征值分解，利用均匀线阵阵列互耦矩阵的结构特征，分解阵列实际导向矢量，并构造方向性电磁耦合效应下估计相干信号到达角的代价函数，对代价函数进行求解并进行多维谱峰搜索，估计到达角，使用估计出的相干信源的到达角估计角度依赖的阵列互耦向量，使用MVP算法估计出相干信源的到达角。本发明专利技术解决接收阵列存在角度相关互耦条件下的相干信源的到达角估计问题，本发明专利技术能够实现阵列互耦的自校正，并且在低信噪比条件下，能够实现相干信源高分辨率的到达角估计。

【技术实现步骤摘要】
电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法
本专利技术涉及信号处理领域，是一种相干信号源的到达角估计方法，特别涉及一种相干干扰源测向方法。
技术介绍
信号空间谱估计技术广泛应用于雷达、通信、声纳、勘测、射电天文及生物医学工程等众多军事及国民经济领域。最具代表性的空间谱估计算法有子空间分解类算法和子空间拟合类算法，这些算法在理想的情况下都具有高分辨率的空间谱估计性能。在实际工程应用中，超分辨方法对阵元位置误差，通道不一致以及阵元间互耦等导致的阵列流型误差非常敏感。在实际环境中，由于多径传播，欺骗式干扰等因素使得空间中存在大量的相干信号，在这种情况下，MUSIC、ESPRIT等子空间分解类算法无法有效分辨或测向。目前空间谱估计方法和阵元互耦校正方法可分为两类：有源校正法和自校正法，有源校正法需要预先知道校正源的精确位置信息，但已知精确位置的校正源较难得到。常用的自校正方法有辅助阵元法和秩损法。这两种方法，都存在盲角，且在互耦效应较强时，将会受到空间谱中伪峰的影响，导致估计性能大幅度下降。对于相干信源的处理方法，目前有空间平滑类算法、矩阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法，其特征在于包括下述步骤：/n步骤1：计算阵列得到的接收信号x(n)的协方差矩阵R

【技术特征摘要】
1.一种电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：计算阵列得到的接收信号x(n)的协方差矩阵Rx，并对Rx进行特征值分解；
步骤2：利用均匀线阵阵列互耦矩阵的结构特征，分解阵列实际导向矢量；
对于任意到达角θ，分解为：



其中：



[T1(θ)]p，r表示矩阵T1(θ)中第p行第r列的元素，[c(θ)]p＝[C(θ)]1，p，T(θ)和c(θ)的维度分别为M×m和m×1，m为阵元互耦长度；
步骤3：使用子空间拟合算法，利用新分解的阵列实际导向矢量T(θ)，构造方向性电磁耦合效应下估计相干信号到达角的代价函数；
步骤4：对代价函数进行求解并进行多维谱峰搜索，估计到达角；
对于式(7)，固定求出Γ的最小二乘解：



将式(9)代入式(7)得到：



或：



其中，为矩阵零空间上的正交投影矩阵，I为与维度相同的单位阵，令θ∈[-90°，90°]，以步长为θstep划分网格，求每个网格点上的值，其最大值所对应的网格点的多维坐标即为估计出的方向性电磁耦合效应下相干信源的到达角
步骤5：使用估计出的相干信源的到达角估计角度依赖的阵列互耦向量；
此时，已知，则将代入式(5)求得得到将代入式(9)，得到矩阵从式(8)可知，矩阵由与角度相关的互耦向量c(θq)与辅助参量Z组成，根据组成特性，互耦向量由式(12)计算获得：



步骤6：得到角度相关的互耦矢量c(θq)后，使用MVP(modifiedvariableprojection)算法估计出相干信源的到达角。


2.根据权利要求1所述的电磁方向性互耦效应下相干干扰源测向方法，其特征在于：
所述步骤1中，对于M个阵元的均匀线阵，空间中有Q个相干的期望信号，则M元均匀线阵在存在方向性电磁耦合效应下阵列的接收模型表示为：



其中，θq为第q个相干信...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪跃先，马菲，王伶，谢坚，张兆林，杨欣，陶明亮，粟嘉，邢自健，韩闯，宫延云，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61