一种基于阵列插值的移动互质阵DOA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于阵列插值的移动互质阵DOA估计方法，将移动互质阵列构型和阵列插值的思想相结合实现DOA估计。本发明专利技术通过设置天线阵列，通过设置移动互质阵列对接收信号进行采样；计算接收信号的协方差矩阵，并对其进行矢量化操作，对矢量化后的协方差矩阵进行排序，除去冗余部分后得到虚拟化阵列的接收信号矢量；由虚拟化均匀阵列以及虚拟化阵列的接收信号矢量构造二进制向量以及参考虚拟阵列协方差矩阵；最终通过转化求解原子范数最小化问题的等效问题得到虚拟阵列协方差矩阵，最后通过ESPRIT算法进行DOA估计；该发明专利技术方法的优点是具有更高的信源分辨率，更高的DOA估计精度，同时提高了空间自由度，能同时估计更多信源，具有较高的实用价值。具有较高的实用价值。具有较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阵列插值的移动互质阵DOA估计方法


[0001]本专利技术涉及阵列信号处理
，尤其涉及一种基于阵列插值的移动互质阵DOA估计方法。

技术介绍

[0002]通过对电磁波或声波等不同形式的到达信号进行测向的到达方向估计，一直是阵列信号处理中一个引人注目和备受重视的研究问题。DOA估计在声学定位、雷达、目标跟踪、卫星导航等领域有广泛的应用。
[0003]针对DOA估计问题，目前已经提出了多中不同的阵列配置，包括但不限于均匀阵列(ULA)、最小冗余阵列(MRA)、嵌套阵列和互素阵列。当待估计源的数量大于数组中元素的数量时，传统的ULA无法检测到这些源。因此，采用差分协阵概念的稀疏阵列来解决这一难题。差分协数组是由数组中所有可能的传感器位置的差值构成的。因此，可以生成一个更大尺寸的虚拟阵列，并利用它来增加自由度，从而使得雷达能够估计更多数量的目标，拥有更佳的性能。但这种阵列结构的设计往往并不容易。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种基于阵列插值的移动互质阵D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阵列插值的移动互质阵DOA估计方法，其特征在于，所述方案包括以下步骤：步骤1)，设置天线阵列对接收信号进行采样；所述天线阵列采用移动互质阵列，包含两级均匀线阵，第一级子阵具有M个阵元，阵元间距为Nd；第二级子阵具有N个阵元，阵元间距为Md；一级子阵的参考点相对于二级子阵的参考点正方向移动了pMd个单位长度，p＝1,2,...[N/2]为位移因子，d为入射信号的半倍波长，M与N为互质的两个正整数，M＜N；令远场中有K个独立信源，t时刻接收端的接收信号为式中，是入射角为θ
k
的信号的方向矢量，d
i
(i＝0,1,
…
,M+N
‑
1)为第i个阵元相对参考阵元的位置，s
k
(t)为第k个信号在t时刻入射到阵列的包络，n(t)为与信号相互独立的零均值加性高斯白噪声；其中λ为半波长；将所有快拍时刻的接收信号矢量综合起来，得到接收信号的矩阵X＝A(θ)S+N，X＝[x(1),x(2),
…
,x(J)]，A(θ)＝[a(θ1),a(θ2),...,a(θ
K
)]，J为快拍数，S为信源包络矩阵，N为噪声矩阵；步骤2)，计算接收信号的协方差矩阵，并对其进行矢量化操作，对矢量化后的协方差矩阵进行排序，除去冗余部分后得到虚拟化阵列的接收信号矢量；步骤3)，将虚拟化阵列的孔洞部分用0元素填充，将虚拟化阵列转化为等效的均匀阵列，记为S
i
；同时将虚拟化阵列的接收信号矢量y
z
在相应的位置同样用0元素填充；记为y
i
；步骤4)，根据S
i
构造等长的二进制向量g，填充0元素的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烨，胡灏，袁琪，张小飞，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：