一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健DOA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健DOA估计方法。本专利方案在原始互质阵列上按照阵元间距加入3个辅助阵元，将新互质阵列的接收数据分解为两个子阵数据，利用协方差矩阵中各个元素幅度相位特点对两个子阵分别进行幅相误差估计，并将子阵幅相误差排序重组得到新互质阵列的幅相误差。然后对接收数据协方差矩阵误差补偿并进行Toeplitz重构，通过原子范数优化来放松非凸低秩矩阵重构问题，利用凸优化CVX工具箱求解得到秩恢复矩阵，最后利用方位估计方法进行角度估计。与传统方法相比，本专利方法有效校正阵列的误差，减少了辅助阵元的个数，有效节约资源，在海洋观测的潜标或者移动观测平台中具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是海洋观测的潜标以及移动观测平台的目标探测处理方法，是一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健doa估计方法。

技术介绍

1、在过去的十几年中，互质阵列在doa估计领域引起了广泛的关注，因为它们可以扩展成自由度更高的虚拟均匀线阵，同时阵元间遭受较少的耦合效应。在互质阵列的研究中，已经提出了许多用于doa估计的方法，然而，大多数方法仅针对理想状态下的信号。由于实际水声环境非常复杂，存在诸多非理想因素从而在阵列中造成了不同的幅度相位误差，当阵列流形无法精确已知时，这些doa估计方法就无法做到精确定位。因此阵列误差估计和校正是阵列信号处理中的重要一环，没有阵列误差校正，任何的高分辨空间谱估计方法都无法实际使用。为了提高互质阵列的目标探测精度，使之能够有效地运用到实际生活中，对互质阵列的幅相误差校正和目标探测的研究仍然是目前研究的热点，且与社会的发展与稳定息息相关。

2、目前已有的误差校正算法分为两类，一类是基于辅助信源的校正算法，一类是基于辅助阵元的校正算法。经典辅助阵元法(ism)需要设定多个经过精确校正的辅助阵元，待估计信源的信源数只能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健DOA估计方法，其特征在于：互质传感器阵列构成如下：均匀子阵1的传感器数量为N，传感器间距为Md，均匀子阵2的传感器数量为M,传感器间距为Nd，d＝2/λ，λ为波长，互质阵阵列由均匀子阵1和均匀子阵2嵌套构成，将3个经过校正的辅助阵元添加至互质阵列两端，辅助阵元1放置在均匀子阵1的前端，距离第一个阵元间距为Md，辅助阵元2放置在子阵1的后端，距离最后一个阵元间距为Md，辅助阵元3放置在子阵2前端，距离第一个阵元间距为Nd，由于M×[(N-1)+1]＝N×[(M-1)+1]，辅助阵元3位置共用于新均匀子阵1和新均匀子阵2中，则新均匀子阵1的传感器数量变...

【技术特征摘要】

1.一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健doa估计方法，其特征在于：互质传感器阵列构成如下：均匀子阵1的传感器数量为n，传感器间距为md，均匀子阵2的传感器数量为m,传感器间距为nd，d＝2/λ，λ为波长，互质阵阵列由均匀子阵1和均匀子阵2嵌套构成，将3个经过校正的辅助阵元添加至互质阵列两端，辅助阵元1放置在均匀子阵1的前端，距离第一个阵元间距为md，辅助阵元2放置在子阵1的后端，距离最后一个阵元间距为md，辅助阵元3放置在子阵2前端，距离第一个阵元间距为nd，由于m×[(n-1)+1]＝n×[(m-1)+1]，辅助阵元3位置共用于新均匀子阵1和新均匀子阵2中，则新均匀子阵1的传感器数量变为为n1＝n+2，新均匀子阵2的传感器数量为m1＝m+2，传感器间距不变，新互质阵列位置集表示为传感器数量变为z1＝m1+n1-2，一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健doa估计方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于少量辅助阵元的互质阵列稳健doa估计方法，其特征在于：步骤五中的估计方法具体如下：

3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢嘉宁，王绪虎，郑蕾，丁磊，田晋一，张大志，王永韬，贾怡凡，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：