信号源数目计算方法技术

本申请涉及一种信号源数目计算方法

【技术实现步骤摘要】
信号源数目计算方法、第一模型的训练方法及信号处理方法


[0001]本申请涉及雷达
，特别是涉及信号源数目计算方法
、
第一模型训练方法及回波信号处理方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着雷达在自动驾驶
、
安防
、
无人机等领域应用越来越广泛，对雷达在应用过程中的测角精度提出了较高的要求，测角精度即信号来波方向的确定则依赖于信号源的数目
。
例如
DML(Maximum likelihood estimation
，最大似然估计
)
算法中需要已知信号源的数目，从而可以计算得到来波方向，而错误地估计信号源的数目则严重影响到
DML
算法的解角精度
。
[0003]目前对于来波方向的估计的算法通常是对雷达阵列接收信号进行希尔伯特变换得到瞬时相位分量，从而根据瞬时相位分量构造协方差矩阵，并求得特征值，然后根据该特征值以及预先训练的模型得到信号源的个数
。
[0004]但是上述方法中需要矩阵的特征分解，运算量较大，而且在信号的快拍数目较小的情况下，协方差矩阵估计误差较大，从而会引起信源数据估计的偏差较大
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供能够保证计算准确性的信号源数目计算方法
、
第一模型训练方法及回波信号处理方法
。
[0006]第一方面，本申请提供信号源数目计算方法，所述信号源数目计算方法包括：
[0007]获取回波信号对应的
K
个来波方向，其中，
K≥1
；
[0008]根据所述
K
个来波方向，计算得到第一模型特征；
[0009]根据第一模型对所述第一模型特征进行处理，确定所述回波信号对应的信号源数目
。
[0010]在其中一个实施例中，所述获取回波信号对应的
K
个来波方向，包括：
[0011]对回波信号进行来波方向估计，得到所述
K
个来波方向
。
[0012]在其中一个实施例中，所述对所述回波信号进行来波方向估计，得到
K
个来波方向，包括：
[0013]获取所述回波信号对应的来波方向的估计数量；
[0014]根据所述估计数量对所述回波信号进行来波方向估计，得到所述估计数量对应的所述来波方向
。
[0015]在其中一个实施例中，所述获取所述回波信号对应的来波方向的估计数量，包括：
[0016]获取当前应用场景，并根据所述当前应用场景获取对应的所述第一模型；
[0017]读取所述第一模型的输入参数；
[0018]根据所述输入参数确定目标来波方向的估计数量
。
[0019]在其中一个实施例中，所述第一模型特征包括：单目标功率比值和
/
或多目标功率
比值；所述单目标功率比值是根据每个来波方向对应的所述信号源的能量与所述回波信号的能量计算得到每一个来波方向对应的单目标功率比值；所述多目标功率比值是根据至少两个所述来波方向计算得到综合能量，并根据所述综合能量以及所述回波信号的能量计算得到的
。
[0020]在其中一个实施例中上述的信号源数目计算方法还包括：
[0021]在
K
包括
k1
，且
k1
等于1的情况下，所述
K
个来波方向对应第一来波方向，根据所述第一来波方向，计算得到第一特征
W(
θ0)
，所述第一特征
W(
θ0)
为所述单目标功率比值；和
/
或
[0022]在
K
包括
k2
，且
k2
等于2的情况下，所述
K
个来波方向包括第二来波方向和第三来波方向，根据所述第二来波方向和所述第三来波方向，计算得到第二特征
W(
θ1)
，第三特征
W(
θ2)
，第四特征
W(
θ1θ2)
，所述第二特征
W(
θ1)
和所述第三特征 W(
θ2)
为所述单目标功率比值，所述第四特征
W(
θ1θ2)
为所述多目标功率比值
。
[0023]在其中一个实施例中，所述根据第一模型对所述第一模型特征进行处理，确定所述回波信号对应的信号源数目，包括：
[0024]基于所述第一模型根据所述第一模型特征中的至少任意两个特征，计算得到所述回波信号对应的信号源数目
。
[0025]第二方面，本申请还提供第一模型的训练方法，所述训练方法包括：
[0026]获取训练数据，所述训练数据包括训练回波信号以及对应训练信号源数目；
[0027]根据所述训练回波信号计算得到训练特征；
[0028]分别选取至少两个所述训练特征与对应的所述训练信号源数目，生成至少一个训练集；
[0029]分别根据所述训练集中的至少两个所述仿真特征与对应的所述仿真信号源数目进行训练得到至少一个所述第一模型
。
[0030]在其中一个实施例中，根据所述至少一个第一模型对所述训练集中的至少两个所述仿真特征与对应的所述仿真信号源数目进行训练得到第一模型之后，包括：
[0031]获取设定的应用场景下的实测回波信号以及对应的实测信号源数目；
[0032]根据所述实测回波信号和至少一个所述第一模型进行处理得到对应的模型信号源数目；
[0033]将所述模型信号源数目与对应的实测信号源数目进行比对，得到各个所述第一模型的正确率；
[0034]选取正确率符合要求的所述第一模型作为所述应用场景对应的第一模型
。
[0035]在其中一个实施例中，所述分别根据所述训练集进行训练得到至少一个第一模型之后，包括：
[0036]获取设定的应用场景下的实测回波信号以及对应的实测信号源数目；
[0037]根据所获取的实测回波信号以及对应的实测信号源数目对所述第一模型进行优化
。
[0038]第三方面，本申请还提供回波信号处理方法，所述回波信号处理方法包括：
[0039]接收回波信号；
[0040]根据上述的信号源数目计算方法对所述回波信号进行处理得到信号源数目
。
[0041]第四方面，本申请还提供信号源数目计算装置，所述信号源数目计算装置用于执
行上述的信号源数目计算方法
。
[0042]第五方面，本申请还提供第一模型的训练装置，所述训练装置用于执行上述的信号源数目计算方法
。
[0043]第六方面，本申请还提供回波信号处理装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
信号源数目计算方法，其特征在于，所述信号源数目计算方法包括：获取回波信号对应的
K
个来波方向，其中，
K≥1
；根据所述
K
个来波方向，计算得到第一模型特征；根据第一模型对所述第一模型特征进行处理，确定所述回波信号对应的信号源数目
。2.
根据权利要求1所述的信号源数目计算方法，其特征在于，所述获取回波信号对应的
K
个来波方向，包括：对回波信号进行来波方向估计，得到所述
K
个来波方向
。3.
根据权利要求2所述的信号源数目计算方法，其特征在于，所述对所述回波信号进行来波方向估计，得到
K
个来波方向，包括：获取所述回波信号对应的来波方向的估计数量；根据所述估计数量对所述回波信号进行来波方向估计，得到所述估计数量对应的所述来波方向
。4.
根据权利要求3所述的信号源数目计算方法，其特征在于，所述获取所述回波信号对应的来波方向的估计数量，包括：获取当前应用场景，并根据所述当前应用场景获取对应的所述第一模型；读取所述第一模型的输入参数；根据所述输入参数确定目标来波方向的估计数量
。5.
根据权利要求2所述的信号源数目计算方法，其特征在于，所述第一模型特征包括：单目标功率比值和
/
或多目标功率比值；所述单目标功率比值是根据每个来波方向对应的所述信号源的能量与所述回波信号的能量计算得到每一个来波方向对应的单目标功率比值；所述多目标功率比值是根据至少两个所述来波方向计算得到综合能量，并根据所述综合能量以及所述回波信号的能量计算得到的
。6.
根据权利要求5所述的信号源数目计算方法，其特征在于，在
K
包括
k1
，且
k1
等于1的情况下，所述
K
个来波方向对应第一来波方向，根据所述第一来波方向，计算得到第一特征
W(
θ0)
，所述第一特征
W(
θ0)
为所述单目标功率比值；和
/
或在
K
包括
k2
，且
k2
等于2的情况下，所述
K
个来波方向包括第二来波方向和第三来波方向，根据所述第二来波方向和所述第三来波方向，计算得到第二特征
W(
θ1)
，第三特征
W(
θ2)
，第四特征
W(
θ1θ2)
，所述第二特征
W(
θ1)
和所述第三特征
W(
θ2)
为所述单目标功率比值，所述第四特征
W(
θ1θ2)
为所述多目标功率比值
。7.
根据权利要求6所述的信号源数目计算方法，其特征在于，所述根据第一模型对所述第一模型特征进行处理，确定所述回波信号对应的信号源数目，包括：基于所述第一模型根据所述第一模型特征中的至少任意两个特征，计算得到所述回波信号对应的信号源数目
。8.
第一模型的训练方法，其特征在于，所述训练方法包括：获取训练数据，所述训练数据包括训练回波信号以及对应训练信号源数目；根据所述训练回波信号计算得到训练特征；分别选取至少两个所述训练特征与对应的所述训练信号源数目，生成至少一个训练集；分别根据所述训练集中的至少两个所述仿真特征与对应的所述仿真信号源数目进行
训练得到至少一个所述第一模型
。9.
根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈熠，程一歌，张磊，王晓，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：