利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022109065881
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于Toeplitz重构MUSIC算法的方位估计方法,其特征在于:方位估计方法包括如下步骤:步骤一、将M个阵元构成的水听器阵的接收数据表示为X(t)=A(θ)S(t)+N(t),其中XT(t)=[x1(t),x2(t),…,xM(t)]为阵元接收数据矩阵,A(θ)=[a(θ1),a(θ2),…,a(θK)]为阵T列导向矢量矩阵,S(t)=[s1(t),s2(t),…,sK(t)]为入射到均匀线阵上的信源信号矢量,KT表示入射信号的个数,N(t)=[n1(t),n2(t),…,nM(t)]为水听器阵接收的高斯白噪声数据矩阵,t=1,2,…,N,表示阵列数据的采样索引,式中上标“T”表示矩阵的转置;

步骤二、根据公式 计算步骤一中阵列接收数据X(t)的协方差矩阵的估计值,式中上标“H”表示矩阵的共轭转置;

步骤三、设置M×M阶的反对角矩阵J,令该矩阵副对角线元素为1,其余元素均为0,即*步骤四、对步骤一中的阵元接收数据矩阵X(t)取共轭得到X (t),式中上标“*”表示矩阵的共轭;

* *

步骤五、根据步骤四中X(t)构造新的接收数据矩阵:Y(t)=JX(t);

步骤六、根据步骤五中的Y(t)构造新的协方差矩阵 其中 为RX的共轭转置;

步骤七、根据步骤二中的协方差矩阵RX和步骤六中的协方差矩阵RY构造新协方差矩阵R,计算公式为步骤八、选取步骤七中的新协方差矩阵R的第一列和第一行,分别记为e1,e2,根据e1和e2构造Toeplitz矩阵步骤九、对步骤八中的Toeplitz矩阵 进行特征值分解,得到特征值分别为λ1,…,λM,和特征值对应的特征向量u1,…,uM,取前M‑K个小特征值对应的特征向量构成噪声子空间步骤十、根据水听器阵列结构,计算水听器阵列流型向量 公式中,d表示阵元间距,λ为信号波长,θ为信号参数范围;

步骤十一、计算目标空间谱估计值

步骤十二、对空间谱进行谱峰搜索,空间谱极值对应的角度即为目标入射角的估计值。