基于非同心电磁矢量阵列雷达的两维波达方向估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于非同心电磁矢量阵列雷达的两维波达方向估计方法，主要解决极化阵列雷达对目标定位和跟踪过程中互耦严重、估计精度低的问题，其实现过程是：1）构造稀疏均匀非同心电磁矢量传感器阵列的接收数据；2）对接收数据进行特征值分解求得信号子空间；3）针对信号子空间构造旋转不变关系方程，并利用最小二乘算法求得模糊方向余弦精估计；4）利用信号子空间求得无模糊方向余弦粗估计；5）结合模糊方向余弦精估计和无模糊方向余弦粗估计，得到两维波达方向估计。本发明专利技术在不增加阵元数和硬件复杂度情况下有效扩展了阵列物理孔径，使得两维波达方向的估计精度大大增加，可用于雷达对目标的精确定位与跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阵列信号处理
，涉及极化阵列雷达的两维波达方向估计，可用于目标定位与跟踪。
技术介绍
阵列信号处理是现代信号处理的一个重要研究分支，其应用涉及到雷达、通信、生物医学工程以及声呐等多个领域。而波达方向估计是阵列信号处理中最主要的研究方向之一。近30年来，针对阵列天线的波达方向估计方面涌现出了大量的研究成果，代表性成果有:Capon、多重信号分类MUSIC、旋转不变子空间技术ESPRIT、最大似然和子空间拟合等算法。常规阵列天线能够得到入射信号的时域和空域信息，而极化天线能够额外的提供一维信息即极化域信息，因此在过去的20多年间受到了广泛的关注。其中受到广泛研究和应用的极化天线类型主要有:(I)三正交电偶极子或电磁环；(2 )双正交电偶极子，其够成的阵列称为极化敏感阵列；(3)六个分量同心的电磁矢量传感器，通常由相位中心重合的三个正交电偶极子和三个正交磁环组成。针对电磁矢量传感器及其阵列，Ho和Tan等研究了阵列流形独立性的问题，定量的给出了独立条件。在阵列流形独立的前提下，众多针对标量阵列的波达方向估计方法已被应用于电磁矢量传感器阵列。其中经典的算法有:基于单个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于非同心电磁矢量阵列雷达的两维波达方向估计方法，包括如下步骤：1）根据稀疏均匀矩形非同心电磁矢量传感器的阵列结构，得到每个非同心电磁矢量传感器的接收数据xm，n(t)，m,＝1,…,M,n＝1,…,N，其中M为x轴方向非同心电磁矢量传感器个数，N为y轴方向非同心电磁矢量传感器个数；将所有xm，n(t)排列成矢量形式，构成整个阵列的接收数据x(t)；2）根据接收数据x(t)，利用最大似然估计得到协方差矩阵其中L为快拍数；对协方差矩阵进行特征值分解，得到信号子空间ES；3）通过信号子空间ES计算方向余弦的模糊精估计：3a）构造两对选择矩阵为：和其中第一对选择矩阵中的J2u=O6(M-1)N,...

【技术特征摘要】
1.一种基于非同心电磁矢量阵列雷达的两维波达方向估计方法，包括如下步骤: 1)根据稀疏均匀矩形非同心电磁矢量传感器的阵列结构，得到每个非同心电磁矢量传感器的接收数据xm,n(t), m, =1，…，Μ, η = I,…，N,其中M为χ轴方向非同心电磁矢量传感器个数，NS y轴方向非同心电磁矢量传感器个数；将所有xm,n(t)排列成矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯孝，郑桂妹，杨明磊，杨威，郭维娜，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：