基于感知压缩的二维DOA估计方法、装置及介质制造方法及图纸

本申请提出了一种基于感知压缩的二维DOA估计方法、装置及介质，在获得均匀面阵中各阵元所接收到的回波信号后，对同一方向的阵元接收到的回波信号进行一维数字波束形成DBF操作，分别对得到的不同方向的一维DBF结果进行功率谱峰值搜索，获得目标的初始角度集，再利用预设的角度分辨率，对初始角度集进行扩展，得到目标角度集，降低OMP操作中的原子数，这样，针对目标角度集，利用OMP算法对调整后的一维回波信号进行稀疏向量重构，再至少依据重构的稀疏向量，可以快速且准确获得目标方位角和目标仰俯角，降低了计算量，满足了应用场景的实时性需求。实时性需求。实时性需求。

【技术实现步骤摘要】
基于感知压缩的二维DOA估计方法、装置及介质


[0001]本申请主要涉及阵列信号处理领域，更具体地说是涉及一种基于感知压缩的二维DOA估计方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]在阵列信号处理应用中，通常会采用波达方向(Direction Of Arrival，DOA)估计技术获取目标空间位置，且在图像融合、超带宽通信和水声通信等领域中，还可以结合压缩感知算法进行高分辨率角度估计，实现单快拍的相干信源DOA估计。
[0003]在实际应用中，通常是使用如正交匹配追踪算法(Orthogonal Matching Pursuit，OMP)这种压缩感知算法进行二维(Two
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Dimensional，2D)DOA估计，在运算过程中，需要先将二维信号调整为一维信号，再执行OMP操作。然而，由于一维信号的长度较大，极大增加了OMP操作的计算复杂度，很难满足应用场景下的实时性需求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了以下技术方案：
[0005]本申请提出了一种基于感知压缩的二维DOA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于感知压缩的二维DOA估计方法，其特征在于，所述方法包括：获得矩形阵列中各阵元所接收到的回波信号；对同一方向的阵元接收到的所述回波信号进行一维数字波束形成DBF操作，得到对应方向的一维DBF结果；分别对不同方向的一维DBF结果进行功率谱峰值搜索，获得目标的初始角度集；利用预设的角度分辨率，对所述初始角度集进行扩展，得到目标角度集；所述目标角度集包含的同一方向下的角度数量小于对应方向的所述一维DBF结果包含的角度数量；针对所述目标角度集，利用正交匹配追踪OMP算法对调整后的一维回波信号进行稀疏向量重构；至少依据重构的稀疏向量，获得目标方位角和目标仰俯角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对同一方向的阵元接收到的所述回波信号进行一维数字波束形成DBF操作，得到对应方向的一维DBF结果，包括：获得不同方向的同一角度下的各阵元的阵列回波信号以及对应的导向矢量；对同一方向的角度进行离散采样，依据得到的离散角度集，生成所述各阵元在该方向上的导向矩阵；依据所述导向矩阵和所述阵列回波信号进行一维数字波束形成DBF操作，得到对应方向的一维DBF结果。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分别对不同方向的一维DBF结果进行功率谱峰值搜索，获得目标的初始角度集，包括：分别将不同方向的一维DBF结果的功率谱中不同频带的信号功率与预设阈值进行比较；将所述信号功率大于所述预设阈值的频带位置确定为峰值位置；确定同一方向的一维DBF结果包含的各所述峰值位置对应的角度，构成目标在该方向上的初始角度集；其中，所述初始角度集包括中间角初始集和仰俯角初始集，且中间角能够由所述目标的对应俯仰角和方位角合成；所述不同方向包括表示所述矩形阵列的方位方向和仰俯方向。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用预设的角度分辨率，对所述初始角度集进行扩展，得到目标角度集，包括：利用中间角分辨率，分别对所述中间角初始集包含的各中间角初始值进行增加和减小运算，得到中间角目标集；利用仰俯角分辨率，分别对所述仰俯角初始集包含的各仰俯角初始值进行增加和减小运算，得到仰俯角目标集；其中，所述中间角分辨率依据所述矩形阵列中方位方向上阵元数量、相邻阵元的间隔距离、平均中间角，以及所述目标的波长确定；所述仰俯角分辨率依据所述矩形阵列中仰俯方向上阵元数量、相邻阵元的间隔距离、平均仰俯角，以及所述目标的波长确定。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述针对所述目标角度集，利用正交匹配追踪OMP算法对调整后的一维回波信号进行稀疏向量重构，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：张群英，王闯，胡建民，袁鑫豪，周斌，方广有，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：