[发明专利]鲁棒性可分级的稀疏阵列频率和DOA估计方法及装置

权利要求书

1.一种稀疏阵列频率和DOA估计方法，其特征在于，所述估计方法包括，应用于抗噪声鲁棒性上，包括以下步骤：

根据松弛互素稀疏阵列、Tsui频谱校正器获取校正后的频率、幅值、相位的参数组；

根据校正后的频率构造第一余数数组，并结合面向鲁棒性余数系统进行频率重构，通过对频率的平均操作，获取频率估计值和波长；

根据校正后的相位信息和幅值信息构造均值矢量，根据相位和均值矢量的关系得到阵元上信号的相位估计，通过做差得到两个相位差值；

根据两个相位差值构造第二余数数组，并结合面向鲁棒性余数系统进行DOA重构，得到中间参数，并结合估计公式计算出DOA估计值；

其中，鲁棒性余数系统的模型为M₁＝mΥ₁,M₂＝mΥ₂,M₂＞M₁，

m为公约数，Υ₁,Υ₂为互素整数对，r₁,r₂为余数，n₁,n₂分别为折叠整数；

令两素数满足Υ₂＞Υ₁，重构的余数误差容差τ_j的值为：

其中，σ_j值根据如下递推式算出，令σ_-1＝Υ₂,σ₀＝Υ₁；

σ_j＝σ_j-2modσ_j-1,j＝1,2,...

存在鲁棒分级总数目J满足：σ₁＞…＞σ_J＝1

所以有分级参数j满足1≤j≤J；

其中，所述方法还包括：

频率估计的鲁棒性分级设置和DOA估计的鲁棒性分级设置；

所述频率估计的鲁棒性分级设置具体为：

用阵元快拍数M_f、素数对{η₁,η₂}替换m值、{Υ₁,Υ₂}，η₁,η₂是互素整数，f_s1＝M_fη₁,f_s2＝M_fη₂，f_s1,f_s2为采样速率，鲁棒分级参数j_f与互素整数对{η₁,η₂}配合，用于调节频率估计的抗噪鲁棒性，将模值余数以及鲁棒性分级参数j_f代入鲁棒性余数系统的模型中，再将这些参数和给定的频率鲁棒性分级参数j_f确定对应的余数误差容差τ_j和阵元上频率估计为：

其中，为模值，为归一化余数；

所述DOA估计的鲁棒性分级设置具体为：

用正整数M_θ、素数对{Γ₁,Γ₂}替换面向鲁棒性余数系统的m值、{Υ₁,Υ₂}，Γ₁,Γ₂互为素数，再将这些参数和给定的DOA鲁棒性分级参数j_D代入鲁棒性余数系统的模型中，确定对应的余数误差容差τ_j和N值重构上限

为中间参数。

2.根据权利要求1所述的一种稀疏阵列频率和DOA估计方法，其特征在于，所述根据松弛互素稀疏阵列、Tsui频谱校正器获取校正后的频率、幅值、相位的参数组具体为：

对松弛互素稀疏阵列的信号样本做M_f点DFT，利用Tsui频谱校正器对DFT结果进行频率和相位校正，得到校正后的频率、幅值、相位的参数组。