[发明专利]联合压缩感知和信号循环平稳特性的辐射源测向定位方法

摘要

本发明提供了一种联合压缩感知和信号循环平稳特性的辐射源测向定位方法，属于阵列信号处理领域。该方法为：以一个零均值非平稳随机过程为入射信号，获取入射信号的循环频率。采用一个传感器阵列对入射信号进行观测获得观测信号；然后用高斯观测矩阵将观测信号压缩为低维向量，得到压缩后的观测信号；对于压缩后的观测信号，根据循环频率计算入射信号的循环自相关矩阵；对该循环自相关矩阵进行特征子空间分解，获得信号子空间和噪声子空间；以噪声子空间进行角度谱估计，并且在入射角度θ的取值范围内，以使得角度谱P_MUSIC取最大值的对应θ值为最终估计的入射角度。本发明能够避免角度模糊问题。

主权项

联合压缩感知和信号循环平稳特性的辐射源测向定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、以一个零均值非平稳随机过程x(t)为入射信号，获取x(t)的循环频率α，α＝m/T₀，m为一个整数，T₀为x(t)的自相关函数的周期；S2、采用一个传感器阵列对所述入射信号进行观测获得观测信号x∈R^M×N，其中M为所述传感器阵列的阵元数，N为针对观测信号的采样点数；然后用高斯观测矩阵φ将所述观测信号x∈R^M×N压缩为低维向量，得到压缩后的观测信号y∈R^L×N，L为压缩后的阵元数；S3、对于压缩后的观测信号y，根据循环频率α计算入射信号y的循环自相关矩阵R^α_yy，R^α_yy为一个L×L的矩阵，该矩阵中各元素具体为：${R^{\mathrm{\α}}}_{\mathrm{yy}}(m_1,m_2)=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}y(m_1,n)\×y{(m_2,n)}^{*}\×e^{-j2\mathrm{\π\αn}}$其中*为共轭运算，m₁和m₂在1～L之间取值；n为采样点编号；R^α_yy(m₁,m₂)为矩阵R^α_yy中第m₁行，第m₂列的元素；y(m₁,n)为y中阵元m₁的第n个采样点处采样值；y(m₂,n)为y中阵元m₂的第n个采样点处采样值；S4、对Step3中的循环自相关矩阵R^α_yy进行特征子空间分解，R^α_yy＝U_SD_SU_S^H+U_ND_NU_N^H，U_S为信号子空间，D_s为信号子空间对应特征值组成的对角阵；U_N为噪声子空间，D_n为噪声子空间对应特征值组成的对角阵；S5、进行角度谱估计，角度谱其中a(θ)导向矢量，D为阵元间距，λ为入射信号波长；θ为入射角度；在入射角度θ的取值范围内，以使得角度谱P_MUSIC取最大值的对应θ值为最终估计的入射角度。