[发明专利]一种可抑制均匀分布的相位误差的测向方法

权利要求书

1.一种可抑制均匀分布的相位误差的测向方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、阵列的初始化处理：初始化阵列的阵元个数M，阵元位置，信号的传播速度c，信号载波频率f，方位角θ划分间隔Δθ，俯仰角划分间隔方位角θ划分个数N_h，俯仰角划分个数N_o，快拍次数T，并存入内存；

步骤二、确定信号的方位角和俯仰角的离散取值集合及其对应的导向矢量集合：首先，根据步骤一中方位角θ划分间隔Δθ、俯仰角划分间隔分别将方位角θ、俯仰角均匀划分成N_h、N_o个离散取值为θ_i、的集合；其次，对应每个离散取值确定阵列导向矢量

步骤三、确定阵列接收信号的时域采样矢量：阵列所有阵元的接收装置同时接收入射信号，并进行模数转换，从而确定阵列接收信号的时域采样矢量x(t)＝[x₁(t),x₂(t),...,x_M(t)]，其中，t是模数转换的时刻，即接收信号的时域采样时刻，t＝1,2,...,T，M是阵元个数，T是快拍次数；

步骤四、确定导向矢量集合中的各个导向矢量与时域采样矢量共同作用得到的相位差矢量，由相位差矢量确定每个导向矢量对应的熵值：首先，确定步骤二中导向矢量集合中的各个导向矢量与步骤三中阵列接收信号的时域采样矢量共同作用得到的相位差矢量然后，根据相位误差满足均匀分布的特性，利用均匀分布的熵值的定义确定各个相位差矢量的熵值其中i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o；

步骤五、确定信号波达方向：在步骤四确定的所有相位差矢量的熵值中搜索最小值，最小值对应一个导向矢量，该导向矢量对应的方位角和俯仰角即是测定的信号波达方向，从而实现其发明目的。

2.根据权利要求1所述的一种可抑制均匀分布的相位误差的测向方法，其特征在于，所述步骤二中对应每个离散取值确定阵列导向矢量为：

其中，是信号到达第m个阵元的时间差，d_m是第m个阵元与坐标原点之间的距离，α_m是第m个阵元与坐标原点之间的连线与x轴的夹角，c是信号的传播速度，i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o，m＝1,2,...,M，M是阵元个数，f是信号载波频率。

3.根据权利要求1所述的一种可抑制均匀分布的相位误差的测向方法，其特征在于，所述步骤四中确定步骤二中导向矢量集合中的各个导向矢量与步骤三中阵列接收信号的时域采样矢量共同作用得到的相位差矢量是这样进行的：首先，通过下式确定各个导向矢量与阵列接收信号的时域采样矢量的乘积矢量：

其中x^*(t)是步骤3所确定的阵列接收信号的时域采样矢量x(t)的共轭矢量，T是快拍次数，⊙表示对应元素相乘，i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o；其次，为了避免2π模糊，对乘积矢量进行如下处理：

其中，是乘积矢量的第m个元素的共轭，i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o，m＝1,2,...,M；然后，确定相位差矢量：其中，angle()表示矢量的相位，i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o。

4.根据权利要求1所述的一种可抑制均匀分布的相位误差的测向方法，其特征在于，所述所述步骤四中利用均匀分布的熵值的定义确定各个相位差矢量的熵值通过下式进行：

其中，max表示求最大值，min表示求最小值，i＝1,2,...,N_h，k＝1,2,...,N_o。