基于目标空间稀疏性的高分辨声呐定位方法技术

本发明专利技术公开一种基于目标空间稀疏性的高分辨声呐定位方法，主要解决现有技术中阵列孔径有限造成的空间分辨率不足、信号源相干造成的目标位置估计不准以及子空间分解类算法计算量大和数据量大的问题。本发明专利技术充分利用了空间目标稀疏性的先验信息，通过匹配滤波获得大信噪比的数据，构建空间谱向量到行列合成数据向量的投影矩阵，通过迭代计算获得高分辨的空间谱向量，最后对空间谱向量进行峰值检测，利用得到的峰值元素索引值通过计算得到目标的方位角和俯仰角，实现对目标的定位。本发明专利技术所需的数据量小，迭代过程计算量小，适合于硬件实现，测角精度较高，空间分辨率有显著地提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信
，更进一步涉及阵列信号处理领域中一种。本专利技术可以有效解决声呐换能器阵列孔径有限，造成的空间分辨率不足的问题，实现高分辨声呐目标定位。
技术介绍
由于高频电磁波在水中传播时的能量随着频率的升高急剧衰减，使得低频的声波成为水下环境信息传递的有效载体，所以声呐技术的应用及研究得到广泛的关注。其中利用声呐基阵进行目标定位是声呐技术应用的一个主要方面。目前，声呐目标定位技术主要有多波束形成法和子空间方法两种。第一种，多波束形成法。例如，曹慧琼，王英民，李娜论文“一种改进的三波束测向方法，，(《电声基础》2009，33 (8):42-44)中公开一种三波束测向方法，该方法是对采集的所有通道的数据进行多波束形成，利用三个较大的波束形成输出值，通过二次拟合得到一条二次曲线，通过寻找该二次曲线的峰值对目标定位，虽然该方法能够准确进行目标定位，但是仍然存在的不足是，该方法无法实现多目标的同时定位。第二种，子空间方法。中国人民解放军空军装备研究院雷达域电子对抗研究所提出的专利申请“适用于非平稳噪声背景下相干信源的测向方法”(申请号:200610113172.5，公开号:10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于目标空间稀疏性的高分辨声呐定位方法，包括如下步骤：(1)采集阵列各通道接收的数据，并存储到系统内存中；(2)匹配滤波2a)采用匹配滤波公式，对采集的每个通道的数据进行匹配滤波；2b)对每个通道匹配滤波后数据取最大值；(3)行列合成3a)将步骤2b)中获得的所有数据最大值按照各自通道对应阵元的位置在二维平面重新排列，得到一个数据矩阵如下： 0 M 5 0 ...

【技术特征摘要】
1.一种基于目标空间稀疏性的高分辨声呐定位方法，包括如下步骤: (1)采集阵列各通道接收的数据，并存储到系统内存中； (2)匹配滤波 2a)采用匹配滤波公式，对采集的每个通道的数据进行匹配滤波； 2b)对每个通道匹配滤波后数据取最大值； (3)行列合成 3a)将步骤2b)中获得的所有数据最大值按照各自通道对应阵元的位置在二维平面重新排列，得到一个数据矩阵如下:2.根据权利要求1所述的基于目标空间稀疏性的高分辨声呐定位方法，其特征在于:步骤2a)中所述的匹配滤波公式如下: xm (t) = FT-1 [em....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光辉，李雅祥，沈方芳，石光明，金冬阳，陈超，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61