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专利号: 2019108518149
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于零化去噪技术的互质阵欠定测向方法,其特征在于,包括以下步骤:

(S1):设置互质正整数M和N,构造两个向量[0,N,2N,...,(M-1)N],[M,2M,...,(N-1)M],并将其合并得到向量 在一维坐标轴上以dp中的元素值为位置坐标放置M+N-1个阵元形成互质阵,其中d为控制阵元间距的参数;在远场窄带信号个数为K条件下,其中K≥M+N-1,采集T个快拍的阵列输出数据,形成数据向量(S2):设置标识矩阵P,使P的第m行第n列的元素满足Pm,n=m-n;令pm=vec(P),将pm中的元素从小到大排列,再找出其中所有第一次出现的元素及其对应位置索引,分别形成向量pv和索引向量q;此时pv和q中的元素个数均为MN+M+N-2,其中vec(·)表示将矩阵的各列依次堆叠形成向量;

(S3):构造均匀虚拟阵对应的数据向量z及对应的模型噪声的协方差矩阵Σ:计算阵列协方差矩阵的估计值 并将其向量化得到 其中(·)H表示共轭转置;设 令M′=max(M(N-1),N(M-1)),

i从-M′遍历到M′,如果i∈pv,则令 Σ[:,i]=Ξ[:,q

[i]],Σ[i,:]=Ξ[q[i],:],否则,令z[i]=0,Σ[:,i]=0,Σ[i,:]=0,其中z[i]表示z的第i个元素,Σ[:,i]表示Σ的第i列,Σ[i,:]表示Σ的第i行,其余方法表示类似, 表示克罗内克积;

(S4):设置迭代计数变量l=0,初始化模型噪声ε=0,阵列噪声方差 零化系数h为矩阵L(z)LH(z)的最小特征值对应的特征向量,其中L(·)为Toeplitz化算子,有(S5):解线性等式约束最小二乘问题:ωT(h+Δh)=1

其中 (·)T表示转置,

为除了正中间一个元素为1其余为0的列向量,ω为第一个元素为1其余元素为0的列向量,T(·)为另一种Toeplitz化算子,有求解完成后得到差分量Δε, 和Δh;

(S6):更新ε, 和h,ε=ε+Δε, h=h+Δh;判断迭代计数变量l是否达到上限L或零化系数h是否收敛,若有一个条件满足,则进入(S7);若两个条件都不满足,迭代计数变量l=l+1,再用新的ε, 和h更新γ和J,并返回(S5);

(S7):求方程h[1]αK+h[2]αK-1+...+h[K]α+h[K+1]=0的K个根,为αk,k=1,2,...,K,则K个信号的测向结果为θk=arcsin(angle(αk)λ/(2πd))),k=1,2,...,K,其中angle(·)表示求复数的幅角,λ为信号波长。