1.一种基于精确传播模型的空时三维近场源定位方法，其特征在于：该方法包括下列步骤:S1、建立一个十字交叉阵列接收模型，在十字交叉阵列接收模型中建立三维直角坐标系，所述十字交叉阵列接收模型由位于X轴上的均匀线阵和位于Y轴上的均匀线阵组成；所述X轴的均匀线阵包含M＝2P+1个阵元，所述Y轴上的每一个线阵均包括M＝2P+1个阵元，P表示单边阵元数，位于坐标原点处的阵元作为参考阵元，阵元与阵元之间的间距设定为d＝λ/

4，λ表示入射信号的波长；

S2、在三维直角坐标系中，设定存在K个近场目标，第k个近场目标Sk以电角{αk,βk}和距离rk入射到十字交叉阵列接收模型上，其中，k表示信源个数，k＝1,2,…,K；设定第k个信源与位于X轴的(l,0)处的阵元距离为rx,l,k，其中l＝‑m ,...,0 ,...m，则第k个信源到达位于X轴的(l,0)处的阵元的振幅相

位因子为： 其中， γx,l,k表示第k个信

源与位于X轴的(l,0)处的阵元的振幅因子，τx,l,k表示第k个信源与位于阵列X轴(l,0)处的2

阵元的传播时延导致的相位因子，利用菲涅尔近似，得到τx,l,k≈lωxk+l μxk，设定第k个信源与位于Y轴的(0,l)处的阵元距离为ry,l,k，其中l＝‑m,...,0,...m， 则得到第k个信源到达位于Y轴的(0,l)处的阵元的振幅相位因子为 其

中， γy,l,k表示第k个信源与位于Y轴的(0,l)处的阵元的振幅因子；τy,l,k表示第k个信源与位于阵列Y轴(0,l)处的阵元的传播时延导致的相位因子，利用菲涅尔近似，得到2

τy,l,k≈lωyk+lμyk，

S3、根据步骤S2得到的第k个信源到达位于X轴的(l,0)处的阵元的振幅相位因子al(αk,rk)，得到位于X轴的(l,0)处的阵元的接收数据模型2

其中，sk(t)表示第k个近场目标的入射信号，nl,0(t)表示均值为0、方差为σ的独立复加性高斯噪声，t＝1,2,...,N,N表示第N次快拍；根据步骤S2得到的第k个信源到达位于Y轴的(0,l)处的阵元的振幅相位因子al(βk,rk)，得到位于Y轴的(0,l)处的阵元的接收数据模型为：其中，sk(t)表示第k个近场目标的入射信号，n0,l

2

(t)表示均值为0、方差为σ的独立复加性高斯噪声；

S4、将步骤S3中得到的位于X轴的(l,0)处的阵元的接收数据模型zl,0(t)扩展到整个X轴的阵元上，得到整个X轴的阵元的接收数据模型zx(t)；将步骤S3中得到的位于Y轴的(0,l)处的阵元的接收数据模型扩展到整个Y轴的阵元上，得到整个Y轴的阵元的接收数据模型zy(t)，将所述接收数据模型zx(t)和所述接收数据模型zy(t)分别通过多块拍采样扩展为矩阵形式，即Zx和Zy；

S5、设定时延为τ的零均值四阶交叉累积量信号为x，x＝{xm(t),xn(t),xp(t),xq(t)}，其中，xm(t)，xn(t),xp(t)，xq(t)分别表示位于m,n,p,q四个不同位置的阵元的接收数据；将零均值四阶交叉累积量信号定义为：S6、根据步骤S5中定义的四阶交叉累积量信号，在X轴和Y轴上分别选取{‑m,0},{m,0},{0,1},{0,‑1}处的接收信号来构成实际的交叉累积量其中， zm,0(t)， z0,‑1

(t)分别表示位于(‑m,0),(m,0),(0,1),(0,‑1)处的阵元的实际接收数据；根据步骤S5定义的零均值四阶交叉累积量信号c4x(τ)，得到交叉累积量c4m,n(τ)表示为：同理，得到在X轴和Y轴上分

别选取{‑m,0},{m,0},{0,‑1},{0,1}处的接收信号构成的实际的交叉累积量：其中， 表示信号延迟τ后的四阶累

积量，

S7、根据步骤S6构成的交叉累积量c4m,n(τ)，分别在X轴和Y的所有阵元上获取累积量矩阵，得到 其矩阵形式为：其中，A＝[a(ω1x),...,a(ωKx)]表示虚拟接收数据的导向矢量，k＝1,2,…,K，cs

(τ)表示累积量域的虚拟信号矢量，

S8、对步骤S7中得到的累积量矩阵cx(τ)和cy(τ)分别以伪快拍N进行均匀采样，得到两个累积量矩阵： 其中，Cs＝[cs(Ts),cs(2Ts),...,cs(NTs)]，Rs表示经过N次伪快拍采样后的累积量域虚拟信号矩阵，Ts为采样周期；

S9、由步骤S8得到的两个累积量矩阵Cx和Cy之间存在旋转不变因子Φ,采用DOA矩阵法，‑定义新矩阵 其中，[·] 表示伪逆， 的非零特征值等于Φ主对角线上的K个元素，对应的特征向量等于流型矩阵A的K列,即 电角β的估计值从 的特征值的相位ωxk中获得，即 电角α的估计值从 的特征向量中获得，即且由于特征值和特征向量是一一对应的，电角α和β可以自动配对；

S10、根据步骤S9中获得的电角α得到距离的谱峰函数PMUSIC。

2.根据权利要求1所述的一种基于精确传播模型的空时三维近场源定位方法，其特征在于：整个X轴的阵元的接收数据模型zx(t)的表达式为：zx(t)＝Axs(t)+nx(t)，其中，Ax＝T[ax(α1,r1),...,ax(αk,rk),...,ax(αK,rK)] 表示M×K维流型矩阵，ax(αk,rk)＝[a‑m(αk,Trk),...,1...,am(αk,rk)] ，am(αk,rk)表示位于阵列(m,0)处阵元的振幅相位因子，s(t)表示K×1维基带信号矢量，nx(t)表示阵列X的M×1维加性噪声矢量；整个Y轴的阵元的接收数据模型zy(t)的表达式为：zy(t)＝Ays(t)+ny(t)，其中，Ay＝[ay(β1,r1),...,ay(βk,rk),...,ayT T(βK,rK)] 表示M×K维流型矩阵，ay(βk,rk)＝[a‑m(βk,rk),...,1,...,am(βk,rk)] ，am(βk,rk)表示位于阵列(0,m)处阵元的振幅相位因子，s(t)表示K×1维基带信号矢量，ny(t)表示阵列Y的M×1维加性噪声矢量，其对应的矩阵形式分别为Zx＝AxS+Nx和Zy＝AyS+Ny，其中Zx和Zy分别表示整个X轴和Y轴阵元接收数据模型的矩阵形式，其大小均为M×T维，S表示K×T维基带信号矩阵，Nx和Ny分别表示整个X轴上和整个Y轴上阵元噪声的矩阵形式，大小为M×T维。

3.根据权利要求1所述的一种基于精确传播模型的空时三维近场源定位方法，其特征在于：在步骤S10中，根据步骤S9中获得的电角α得到距离的谱峰函数PMUSIC的具体过程为：将步骤S9中获得的电角α的估计值带入步骤S4中获得的Zx(t)中，产生一个仅包含未知参数rk的模型： 其协方差矩阵的估计值为： 对所述的仅包含未知参数rk的模型Zx(t)进行特征分解，得到噪声子空间和信号子空间，即根据信号子空间和噪声子空间的正交性原理，得到：进而得到距离的谱峰函数