基於改進l陣的星載寬帶多目標的測向方法

2023-06-21 04:26:21

專利名稱：基於改進l陣的星載寬帶多目標的測向方法
技術領域：
本發明涉及陣列信號處理技術領域，是一種基於改進L陣的星載寬帶多目標的測 向方法。在DOA估計中，陣列流形的選擇對測向性能的影響很大，改進方法在使用性能優良 的均勻L陣的基礎上，提出一種改進的L陣的陣列流形，採用寬帶測頻測向聯合估計的方 法，實現同時對空域多目標的精確測向。
背景技術：
近30年來，陣列信號處理作為信號處理的一個重要分支，在通信、雷達、聲納、地 震、勘探、射電天文等多種國民經濟和軍事應用領域獲得了廣泛應用和迅速發展。所謂陣列 信號處理是指將多個傳感器設置在空間的不同位置而組成傳感器陣列，用傳感器陣列來接 收空間信號並對接收的信號進行處理。它的研究對象是攜帶有信號的空間傳播波，目的是 通過對陣列接收的信號進行處理，增強所需要的有用信號，抑制無用的幹擾和噪聲，並提取 有用的信號特徵以及信號所包含的信息，如信號源數目估計、信號傳播方向(定位)和波形 等參數估計。與傳統的單個定向傳感器相比，傳感器陣列具有靈活的波束控制、高的信號增 益、極強的幹擾抑制能力以及高的空間分辨能力等優點，這也是陣列測向技術近幾十年來 得以蓬勃發展的根本原因。目前，在同時存在相干源和非相干源的情況下，基於L陣列測向方法主要有以下 幾種1.吳世龍等人於2006年在上海航天第二期上發表的文章《星載稀布L陣對地面 輻射源的高精度測向研究》，該方法分別基於均勻和非均勻的L陣，採用二維MUSIC算法，研 究了星載稀布L陣列的地面雷達輻射源測向，非均勻的L陣具有很高的測角精度，但是該方 法只適用於獨立源，對相干源往往無能無力。2.韓英華等人於2008年5月在東北大學學報第五期上發表的文章《基於L陣的 分布式信源二維波達方向估計算法》，該方法法研究了將相干分布式信源積分形式的方向 向量化簡為點信源方向向量與實向量的khur-Hadamard積的方法，提出了一種基於L陣的 相干分布式信源二維波達方向分離估計方法，具有較好的效果，但是該方法計算複雜，運算 量很大。

發明內容
本發明的目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種計算量相對較小的基於改 進的L陣的星載多目標源的DOA估計方法，以解決同時存在多個獨立源，多對相干源的情 況下的DOA估計，實現同時存在多對相干源和多個獨立源情況下的星載寬帶多目標測向功 能。為實現上述目的，本發明的方法包括如下過程A.建立基於改進的L陣的陣列模型，如圖2所示；B.對陣列接收數據進行多目標頻域估計，頻域得到K個譜峰；
C.對每一陣元的接收數據作譜分析，取目標頻率對應的不同陣元的數據組成一陣 列矢量x(nk)；

D.用代價函數
權利要求
1.基於改進L陣的星載寬帶多目標的測向方法，包括如下過程A.建立基於改進的L陣的陣列模型；B.對陣列接收數據進行多目標頻域估計，頻域得到K個譜峰；C.對每一陣元的接收數據作譜分析，取目標頻率對應的不同陣元的數據組成一陣列矢 量 X(nk)； D.用代價函數樹久
2.根據權利要求1所述的基於改進的均勻L陣的陣列模型，陣元擺放位置如圖2所示， 其中每個陣元均為有向陣元。假設有L個遠場目標&⑴(1 = 1，2，…，L)，每個信號的來向為偽觀)，其中Q1為方 位角，W為俯仰角，為該信號的頻率。在理想情況下，即陣列的每個陣元為各向同性的，而 且不考慮通道不一致性和互耦的影響時，陣列輸出矩陣表達式為
全文摘要
本發明公開了一種基於改進的L陣的星載寬帶多目標的測向方法。其過程為建立基於改進的L陣的陣列模型；對陣列接收數據進行多目標頻域估計，頻域得到K個譜峰；對每一陣元的接收數據作譜分析，取目標頻率對應的不同陣元的數據組成一陣列矢量X(nk)；用代價函數進行譜峰搜索，並進行信號源個數的判斷，得出對應的空域目標的角度。本方法運算量小，性能優良，在空域同時存在多個獨立源和多對相干源的條件下，可以實現相對精確的DOA估計。
文檔編號G01S3/14GK102062851SQ20091021898
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者佘彩雲 申請人:佘彩雲