[发明专利]一种用于提高精度的目标波达方向估计方法

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1.一种用于提高精度的目标波达方向估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定均匀直线阵列，建立均匀直线阵列接收设定范围内L个不同角度方向信号的数学模型，L1；

初始化：令k表示第k次迭代，k∈[1,K]，k的初始值为1，K表示L个不同角度方向中存在的真实信源总个数，K＜＜L；迭代总次数与真实信源总个数相等且一一对应；

步骤2，计算第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合，

所述第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合，其得到过程为：

2a)令前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合为所述前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合包括k-1个真实信源角度方向估计，第k次迭代后待估计真实信源总个数为令第k-1次迭代后的残差信号为r^k-1，第k-1次迭代后的残差信号r^k-1包括M个元素；

2b)将第k-1次迭代后的残差信号r^k-1中第n个元素至第M_sub+n-1个元素作为第k-1次迭代后第n个快拍数据，n＝1,2,…,N_sub；其中，N_sub＝M-M_sub+1，N_sub＝2×M_sub，M_sub为子阵阵元数目，N_sub为子阵数目；

2c)令n的值分别1取至N_sub，重复执行2b)，进而得到第k-1次迭代后第1个快拍数据至第k-1次迭代后第N_sub个快拍数据，并记为第k-1次迭代后的空间平滑多快拍信号

2d)利用ESPRIT算法对第k-1次迭代后的空间平滑多快拍信号进行波达方向DOA估计，得到第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合

表示第k次迭代后第1个待估计真实信源的角度方向，表示第k次迭代后第2个待估计真实信源的角度方向，表示第k次迭代后第个待估计真实信源的角度方向；

步骤3，根据第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合，得到第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合；

所述第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合，其得到过程为：

针对第k-1次迭代后的残差信号r^k-1，利用OLS算法得到下标集合为S^k-1时的最优估计真实信源角度方向在第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合中找到与差值最小的角度方向，假设为表示第k次迭代后第m个待估计真实信源的角度方向，然后用替换进而得到第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合

其中表示第k次迭代后第m-1个待估计真实信源的角度方向，表示第k次迭代后第m+1个待估计真实信源的角度方向；并且，当m取值为1时不存在并舍弃；当m取值为时不存在并舍弃；

步骤4，根据第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合和第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合，得到第k次迭代后最优投影系数；

所述第k次迭代后最优投影系数，其得到过程为：

4a)根据前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合和第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合按照下式，计算第k次迭代后投影误差及第k次迭代后投影误差的投影系数：

其中，表示前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合中第p个真实信源角度方向估计，表示前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合中第p个真实信源角度方向估计处的导向矢量，表示第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合中第q个待估计真实信源的角度方向，表示第k次迭代后包含个待估计真实信源的角度方向集合中第q个待估计真实信源的角度方向处的导向矢量，p＝1,2,…,k-1，

第k次迭代后投影误差的投影系数包括第k次迭代后第一投影系数串和第k次迭代后第二投影系数串，第k次迭代后第一投影系数串包括k-1个第一投影系数，分别为p＝1,2,…,k-1，表示第k次迭代后第p个第一投影系数；当k取值为1时，第k次迭代后第一投影系数串为空集；

第k次迭代后第二投影系数串包括个第二投影系数，分别为表示第k次迭代后第q个第二投影系数；

然后根据前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合和第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合按照下式计算第k次迭代后新投影误差及第k次迭代后新投影误差的投影系数：

其中，表示前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合中第p个真实信源角度方向估计，表示前k-1次迭代后的真实信源角度方向估计集合中第p个真实信源角度方向估计处的导向矢量，表示第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合中第q个待估计真实信源的角度方向，表示第k次迭代后包含个待估计真实信源的新角度方向集合中第q个待估计真实信源的角度方向处的导向矢量；

第k次迭代后新投影误差的投影系数包括第k次迭代后第一新投影系数串和第k次迭代后第二新投影系数串，第k次迭代后第一新投影系数串包括k-1个第一新投影系数，分别为p＝1,2,…,k-1，表示第k次迭代后第p个第一新投影系数；当k取值为1时，第k次迭代后第一新投影系数串为空集；

第k次迭代后第二新投影系数串包括个第二新投影系数，分别为

表示第k次迭代后第q个第二新投影系数；

4b)通过选择和中的最小值，并保留该最小值对应的投影系数，记为第k次迭代后最优投影系数，所述第k次迭代后最优投影系数包括第k次迭代后第一最优投影系数串和第k次迭代后第二最优投影系数串，第k次迭代后第一最优投影系数串包括k-1个第一最优投影系数，分别为表示第k次迭代后第p个第一最优投影系数；第k次迭代后第二最优投影系数串包括个第二最优投影系数，分别为表示第k次迭代后第q个第二最优投影系数；

步骤5，根据第k次迭代后最优投影系数，得到第k个真实信源的角度方向估计

步骤6，令k的值加1，重复执行步骤2到步骤5，直到k＝K，进而得到K个真实信源的角度方向估计集合并将K个真实信源的角度方向估计集合作为一种用于提高精度的目标波达方向估计结果。