[发明专利]一种基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法及系统

权利要求书

1.一种基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、传感器阵列接收K个不相关的宽带信号，并将传感器阵列接收到的数据转换为频域表示，每个频点信号为窄带阵列接收信号；

S2、设置不含噪声项且入射方位为θ_i的时域参考信号，并将时域参考信号转换为频域表示，每个频点信号为窄带的参考信号；

S3、将步骤S1得到的窄带阵列接收信号和步骤S2中与窄带阵列接收信号频率差值为Δf的窄带参考信号进行频率差分处理得到等效阵列输出，计算等效阵列输出的协方差矩阵；

S4、基于子空间的目标方位估计方法，将步骤S3得到的等效阵列输出的协方差矩阵进行特征向量分解，提取噪声子空间，将噪声子空间的共轭转置结果与频率差分后的导向向量乘积，将各频点累计求和并求倒数，获得单频窄带信号的目标方位估计结果；

S5、令i＝i+1，重复步骤S2、S3和S4，计算每一参考信号入射角度扫描网格θ_i上的方位谱估计信息并存入向量P中，向量P为空间的方位谱，对P进行搜索峰值操作，将得到的峰值作为最终的目标方位估计结果。

2.根据权利要求1所述的基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法，其特征在于，步骤S1具体为：

S101、采用一条由M个传感器组成的水平均匀直线阵列接收K个宽带信号；

S102、将步骤S101接收的K个宽带信号的时间T划分为L个数据段，每个数据段的长度为T/L，然后对每个数据段进行Q点FFT运算，将宽带信号划分为Q个窄带阵列接收信号，将窄带阵列接收信号写成矩阵形式x_l(f_q)，其中，f_q为频率。

3.根据权利要求2所述的基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法，其特征在于，步骤S102中，频率f_q上的窄带阵列接收信号矩阵x_l(f_q)为：

x_l(f_q)＝[x_1,l(f_q),L,x_M,l(f_q)]^T

其中，(·)^T是转置符号，x_m,l(f_q)为第l个数据段中第m个阵元的频域阵列输出。

4.根据权利要求1所述的基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法，其特征在于，步骤S2具体为：

S201、时域参考信号的角度取值Θ为[0°,180°]，将角度取值Θ等间距划分并作为参考信号的扫描角度网格，采用一个高斯随机序列作为时域参考信号s^r(t),t∈[0,T]，T为信号时间长度，时域参考信号s^r(t)的入射角度为θ_i，θ_i∈Θ，将参考信号的入射角度θ_i作为时域参考信号的入射方向；

S202、将长度T的时域参考信号s^r(t)划分为L个数据段，每个数据段的长度为TL，对每个数据段进行Q点FFT，将参考信号划分为Q个窄带信号，第l个数据段中频率f_q上参考信号的频域表示为

5.根据权利要求4所述的基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法，其特征在于，步骤S202中，第l个数据段中参考信号频域的阵列输出为：

其中，是参考信号的导向向量，x_m,l(f_q)为第l个数据段中第m个阵元的频域阵列输出。