1.一种基于稀疏贝叶斯学习的稳健DOA估计方法,其特征在于:DOA估计方法包括如下步骤:步骤1:阵列的M个阵元与参考阵元之间距离间隔为 ,各个阵元位置误差为 ,接收数据表示为 ,,其中, 表示快拍数, 表示阵列接收数据, 表示发射信号, 表示阵列接收的噪声信号,服从均值为0,协方差为 的窄带高斯分布, 表示阵列的流型矩阵,表示为 , 为信号源的个数,;
步骤2:将空域角度范围 均匀划分成 份,得到网格集合为,建立阵列接收数据 的稀疏信号模型为,其中, 是原始信号 的零扩展,在接近入射角度的网格点才有值,其他位置全部为0, , 表示将向量扩展成对角矩阵的运算, ,, 表示网格误差,
, ;
步骤3:对超参数 ,,进行初始化,设置最大迭代次数maxIter和误差精度 ,初始化需要更新的参数,包括信号精度 ,噪声精度 ,网格误差 ,阵元位置误差 和阵元位置误差精度 ,设定循环参数 ;
步骤4:计算稀疏信号X后验概率的均值以及协方差,其服从均值为 ,协方差为 的高斯分布,其中,协方差矩阵 , ,上标“H”表示取矩阵的共轭转置运算, 表示噪声精度, ,均值 ,;
步骤5:更新信号精度 的值,得到表达式为 ,其中,c为伽马分布的超参数, , 表示均值矩阵 的第 列, 表示协方差矩阵的第 行第 列;
步骤6:更新噪声精度 的值,得到的表达式为,其中, 表示阵列接
收数据 的第 列,为伽马分布的超参数, 表示取矩阵的迹运算;
步骤 7 :计 算 阵 元位 置 误差 ,第 m 个 阵元 位 置 误差 的表 达 式 为,其中,, ,
, , ,
, ,
, 表示第 个位置是1,其余位置为0, 表示取实部运算;
步骤8:计算阵元位置误差精度 ,其第m个元素的计算表达式为 ,,其中,是超参数;
步骤9:计算参数 ,其中 表示迭代次数, 是步骤4计算的均值矩阵,如果参数 满足误差精度 或者 满足最大迭代次数maxIter,进入步骤10,若两个条件都不满足,则 , ,重新进入步骤4重新迭代;
步骤10:更新网格误差 ,利用 估计网格误差矢量, ,其中, ,
, , ,
, 表示网格间距, ,表示Hadamard积;
步骤11:计算空间谱 , 表示行均值向量,上标“*”表示向量取共轭运算;
步骤12:利用步骤10计算出的网格误差更新空域网格点,即 ,同时与步骤11中空间谱一一对应,空间谱峰值所对应的角度即为估计的K个信号的波达方向。