一种波达方向估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种波达方向估计方法及系统，对M1个阵元的均匀线阵的原始接收信号进行特征提取；对所述特征进行虚拟协方差矩阵重构，获取M2个虚拟阵元的输出信号，M2＝M1+N，N为预测的虚拟阵元扩展数目；将所述M2个虚拟阵元的输出信号作为高分辨估计网络的输入，对波达输入方向进行估计，获取方位角度。本发明专利技术突破了传统虚拟扩展方法扩展的阵列孔径不足的问题，可以获取任意的虚拟阵元数目扩展以及阵列自由度。本发明专利技术解决了传统算法精度不够，鲁棒性不强，计算度复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阵列信号处理领域，特别是一种波达方向估计方法及系统。

技术介绍

1、阵列信号处理是指：将一组传感器按特定方式布置在空间的不同位置上，形成传感器阵列，从而实现对空间信号的接收和处理。相比于传统的单个传感器，传感器阵列具有更灵活的波束控制、信号增益、干扰抑制以及更高的空间分辨力。波达方向估计(diretcionof arrival,doa)在阵列信号处理中具有重要地位，它通过对阵列接收信号进行处理从而获取目标的方位信息，在通信、雷达、声呐、勘探、射电天文等多个领域具有广泛的应用。

2、随着现代技术的发展，对doa估计算法性能的要求日益增加。传统的doa估计算法受限于阵列模型的尺寸，其分辨率和自由度往往与阵列的阵元间距、阵元个数等成正比，这就意味着如果需要更高的分辨能力，就必须增加其硬件成本。除此之外，在目前发展的无人机、水下无人探测器等多个应用领域，其设备面积无法支撑大规模的阵列传感器，这无疑限制了doa估计的应用与发展。

3、目前，常用的虚拟阵列拓展方法主要集中于利用阵列接收数据的协方差矩阵或者高阶矩阵统计量进行虚拟孔径本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种波达方向估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的波达方向估计方法，其特征在于，步骤S1中，t时刻的原始接收信号X(t)表示为：K为远场条件下的目标数量，S(t)表示原始接收信号的功率向量，n(t)是高斯白噪声，sk(t)是S(t)中的第k个元素，a(θk)是表示均匀线阵的方向向量，A(θ)＝[a(θ1),a(θ2),...,a(θK)]，θi为第i个入射波的角度，i＝1,2,3,……，K；fi为第i个入射信号频率，d为阵元间距，c代表入射波的速率。

3.根据权利要求1所述的波达方向估计方法，其特征在于，步骤S1中，提取的特征Triu(...

【技术特征摘要】

1.一种波达方向估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的波达方向估计方法，其特征在于，步骤s1中，t时刻的原始接收信号x(t)表示为：k为远场条件下的目标数量，s(t)表示原始接收信号的功率向量，n(t)是高斯白噪声，sk(t)是s(t)中的第k个元素，a(θk)是表示均匀线阵的方向向量，a(θ)＝[a(θ1),a(θ2),...,a(θk)]，θi为第i个入射波的角度，i＝1,2,3,……，k；fi为第i个入射信号频率，d为阵元间距，c代表入射波的速率。

3.根据权利要求1所述的波达方向估计方法，其特征在于，步骤s1中，提取的特征triu(re{rxx})、triu(im{rxx})表示为：其中，x＝1,2,……，m；m代表阵列结构中的阵元数目，triu代表取上三角矩阵，a代表均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：周骞，王志高，袁超，谢颖颖，张颖，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：