一种基于位置聚类动态稀疏重构的二维到达角度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于位置聚类动态稀疏重构的二维到达角度测量方法，本发明专利技术给出了运动平台对地面固定目标二维到达角度测量的新方法，能够在平台飞行过程中实时测量输出目标到达角度。该方法首先通过目标位置聚类动态构建冗余字典，避免了全视场范围内的角度搜索，减小了冗余字典的长度，降低了稀疏重构的运算量，提高了角度计算效率，提高了平台角度测量的实时性。的实时性。的实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于位置聚类动态稀疏重构的二维到达角度测量方法


[0001]本专利技术属于阵列信号处理领域的测向技术，具体而言是一种可利用天线阵列实现对多辐射源信号二维到达角度快速测量的方法。

技术介绍

[0002]现有的阵列测向算法以多重信号分类(Multiple Signal Classification，MUSIC)方法和稀疏重构方法为主要代表。
[0003]对于空间中K个远场信号入射到阵列上，t时刻的阵列接收数据x(t)为：
[0004][0005]式中式中表示第k个信号的俯仰、方位到达角度，s(t)为信号矢量，n(t)为噪声矢量。
[0006]现有的MUSIC测向算法将阵列接收数据协方差矩阵进行特征值分解，利用信号子空间与噪声子空间的正交性，通过角度平面二维搜索过程得到空间谱，谱峰极大值的位置对应信号的二维到达角度，谱峰搜索计算公式为
[0007][0008]现有的基于稀疏重构的测量方法利用信号来波方向在空域上的稀疏性，构建角度冗余字典，得到信号的稀疏表示模型，并通过求解稀疏向量z(t)中非零系数的位置得到空间信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置聚类动态稀疏重构的二维到达角度测量方法，令：阵地上布置了K个固定目标，第k个目标在北天东坐标系下的位置E
k
＝[x
e
,y
e
,z
e
]
T
，k＝1,2,...K；平台飞行过程中，t时刻在北天东坐标系下的位置M(t)＝[x
m
,y
m
,z
m
]
T
，姿态角为G(t)＝[p
g
,c
g
,r
g
]
T
；构建天线阵列模型，平台沿X轴方向运动，N个天线按照环形方式排列在yoz平面上；K个远场窄带目标信号入射到天线阵列上，其中第k个目标的俯仰、方位角度为其中，E
xoy
、E
xoz
分别为E
K
在xoy和xoz平面的投影，分别为E
xoy
和E
xoz
与x轴的夹角，由空间几何位置关系可得，其特征在于，所述二维到达角度测量方法至少包括：S1：基于目标信号在空域的稀疏性，构建冗余字典得到空域的稀疏表示模型；S2：将阵列接受数据在冗余字典上进行稀疏重构，得到稀疏矢量z(t)，并根据z(t)中非零元素的位置得到信号的到达角度；S3：将测量得到的到达角度转换到平台坐标系下的角度，然后计算北天东坐标系下的目标位置坐标；S4：平台飞行初始时间T0时间内的目标位置进行聚类处理，得到位置聚类集合并计算位置聚类中心S5：根据推算T0+t时刻K个目标的角度区域中心和半径，确定角度区域的合集；S6：根据角度区域的合集构建动态冗余字典S7：按照步骤S2在动态冗余字典上实时进行稀疏重构，测量得到当前时刻的到达角度。2.如权利要求1所述的二维到达角度测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，冗余字典为：a表示目标信号的导向矢量，且在平台飞行初始阶段按照全视场等角度划分，网格数为N
s
×
N
s
。3.如权利要求2所述的二维到达角度测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：基于冗余字典对信...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志博，唐勇，刘俊，王浩丞，朱全江，傅劲松，陈卓异，刘晓，曲焕全，刘胜云，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：