【技术实现步骤摘要】
一种字典矩阵迭代优化的SOMP离网格直接定位方法
[0001]本专利技术属于无源定位
，涉及一种同步正交匹配跟踪(Simultaneous Orthogonal Matching Persuit，SOMP)和泰勒迭代补偿联合的直接定位方法，尤其涉及一种利用泰勒迭代补偿优化字典矩阵的SOMP离网格直接定位方法。
技术介绍
[0002]无源定位技术是现代雷达信号处理领域的一个重要研究方向。无源定位技术无需大功率有源设备进行目标探测，仅利用接收器截获非合作信号即可进行信源位置的估计，因而具有隐蔽性能好、能量消耗低的特点，在越来越多的场景中得到广泛应用。
[0003]直接定位技术是无源定位技术的一种，通过多个基站对信源信号进行接收，直接对原始采样信号进行处理而获得信源的位置估计。相比于传统两步法定位技术，直接定位技术能够更好地减少信息的丢失，具有很好的鲁棒性，拥有很大的发展前景。但是直接定位技术需要对多个基站的数据进行同步处理，并且需要对网格进行遍历搜索，存在算法的运算量大、网格失配的问题。近年来，随着压缩感知理论的引...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种字典矩阵迭代优化的SOMP离网格直接定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：由均匀线阵组成的分布式基站采集多快拍信号；步骤2：对多次接收到的信号计算其协方差矩阵，做特征值分解，取信号子空间作为初始接收信号；步骤3：对分布式基站围成的区域进行空间网格的划分，根据网格构造字典矩阵；步骤4：利用接收信号对空间网格进行相关度检测；步骤5：对相关度检测的检测结果进行归一化处理；步骤6：取最大相关度的网格点归入支撑基；步骤7：使用泰勒迭代对网格点位置进行优化，更新字典矩阵；步骤8：利用支撑基和字典矩阵估计相应的信源信号，从初始接收信号中减去已经估计出的信源信号，得到更新后的残差；步骤9：将残差作为接收信号，如果支撑基元素数量小于信源数目，转至步骤4，否则转至步骤10；步骤10：利用支撑基从更新后的网格点中选取信源位置。2.如权利要求1所述的一种字典矩阵迭代优化的SOMP离网格直接定位方法，其特征在于：所述步骤1中，基站分布在K个信源所在区域的四周，均匀线阵的有效测向空间覆盖多个基站围成的区域，基站h的采集信号表示为：X
h
(t)＝A
h
S
h
(t)+N
h
(t)，1≤h≤N式中，X
h
(t)为第h个基站采集的数据，A
h
为第h个基站的阵列流型，S
h
(t)为信源发送至第h个基站的传输信号构成的信源矢量，N
h
(t)为第h个基站接收到的噪声数据构成的噪声矢量，N表示基站数量。3.如权利要求1所述的一种字典矩阵迭代优化的SOMP离网格直接定位方法，其特征在于：所述步骤2中，采用下式对多次接收到的信号计算其协方差矩阵，做特征值分解，取信号子空间：子空间：式中，X
h
(t
l
)表示t
l
快拍时刻基站采集的信号，R
h
代表第h个基站采集信号的协方差矩阵，由第h个基站采集数据X
h
(t)获得，E(
·
)表示期望，L表示采集信号的快拍数；对协方差矩阵进行特征值分解，表示一个K
×
K维的对角阵，其对角元素由特征值分解所得的最大的K个特征值构成，是由M
‑
K个最小的特征值构成的对角阵，M表示均匀线阵的阵元数，K个最大的特征值对应的特征向量构成的矩阵为信号子空间M
‑
K个最小的特征值对应的特征向量构成的矩阵为噪声子空间初始接收信号4.如权利要求1所述的一种字典矩阵迭代优化的SOMP离网格直接定位方法，其特征在于：所述步骤3具体如下：将分布式基站围成的区域划分成X
m
行Y
m
列的X
m
×
Y
m
个网格点，第i个网格点的位置坐标表示为P
i
＝(x
i
，y
i
)，其中1≤i≤X
m
×
Y
m
；构造每个基站的字典矩阵Φ
h
，其表达式如下：
式中，每个网格点至基站的相对角度值的三角函数值式中，每个网格点至基站的相对角度值的三角函数值为第h个基站所在位置的坐标，θ
h
表示第h个基站的均匀线阵法线方向与正北方向的夹角，θ
h
的取值范围为
‑
90
°
～90
°...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹仲康，李建峰，李潘，汤亚为，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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