[发明专利]电磁矢量传感器阵列空间旋转解相干测向方法

摘要

电磁矢量传感器阵列空间旋转解相干测向方法，x轴上任意分布电磁矢量传感器线阵接收K个相干窄带、平稳远场电磁波信号，阵列获取N次同步采样数据；利用电磁矢量传感器阵列自身具有的正交矢量特性，将电磁矢量传感器阵列数据分成6个子阵数据，根据子阵的空间旋转不变特性，通过空间旋转解相干处理恢复数据协方差矩阵的秩，得到解相干后的数据协方差矩阵；由解相干后的数据协方差矩阵获取噪声子空间，利用噪声子空间构造MUSIC空间谱，通过角度域的一维谱峰搜索得到到达角的估计。空间旋转解相干方法与空间平滑解相干方法相比，不存在阵列孔径损失且具有更高的空间分辨率，打破了空间平滑方法仅适用于均匀阵的限制，对均匀和非均匀阵均适用。

主权项

电磁矢量传感器阵列空间旋转解相干测向方法，其特征在于：所述电磁矢量传感器阵列由M个x轴上任意分布的阵元构成，所述阵元是空间共点的x轴、y轴和z轴方向电偶极子和x轴、y轴和z轴方向磁偶极子的电磁矢量传感器，所有传感器的对应通道相互平行：所有的x轴方向电偶极子相互平行，所有的y轴方向电偶极子相互平行，所有的z轴方向电偶极子相互平行，所有的x轴方向磁偶极子相互平行，所有的y轴方向磁偶极子相互平行，以及所有的z轴方向磁偶极子相互平行，相邻阵元间距小于等于λmin/2，λmin为入射电磁信号的最小波长；空间旋转解相干测向方法的步骤如下：阵列接收K个相关窄带、平稳远场电磁矢量传感器信号，步骤一、M个任意分布在x轴的电磁矢量传感器的阵元构成线性接收阵列，接收阵列输出N次同步采样数据Z；步骤二、通过空间旋转解相干处理恢复信号协方差矩阵的秩，得到解相干后的数据协方差矩阵RZ；根据阵列数据Z的排布规律将数据分成x轴、y轴和z轴方向电场和x轴、y轴和z轴方向的磁场子阵数据，计算6个子阵数据的协方差矩阵和分别是x轴、y轴和z轴方向的电场数据协方差矩阵，分别是x轴、y轴和z轴方向磁场数据协方差矩阵，通过6个子阵数据协方差矩阵的算术平均得到解相干后的满秩数据协方差矩阵RZ；步骤三、由解相干后的数据协方差矩阵RZ获取噪声子空间；通过对数据协方差矩阵RZ进行特征分解，K个大特征对应的特征矢量构成信号子空间Us，M‑K个小特征值对应的特征矢量构成噪声子空间Un；步骤四、利用噪声子空间Un构造MUSIC空间谱通过角度域的一维MUSIC谱峰搜索得到到达角的估计值：其中，θ∈[0，π/2]为搜素角度。