基于非正交分解的空间辐射源到达角估计方法

摘要

本发明公开了一种基于非正交分解的空间辐射源到达角估计方法，将天线阵元采集数据进行处理的具体作法为：根据空间辐射源信号的载频，天线阵列的特征，按照原子向量g的公式，构造非正交过完备原子向量库G。再对天线阵列接收的数据矢量X在非正交过完备原子库G中进行匹配处理；将阵列天线接收数据在非正交过完备原子库G中作投影，选择可以得到投影分量最大的原子向量g作为最佳原子向量；该最佳原子向量的空间到达角参数θ，即为空间辐射源到达角的估计值。该方法估计精度高，在低信噪比、空间信号源相关的情况下仍然适用，而且对天线阵列误差不敏感，其所需计算量和存储量小，可用于各种通信、雷达、声纳设备上。

主权项

1、一种基于非正交分解的空间辐射源到达角估计方法，其步骤包括由分布于空间的M个天线阵元构成天线阵列接收空间辐射源信号，采集天线阵元上的数据矢量X，然后在数字处理模块中对采集的数据矢量进行处理，估计出空间辐射源信号的到达角并输出，其特征在于：所述将天线阵元采集数据进行处理的具体作法为：a、构造非正交过完备原子向量库G：原子向量g的公式为：$g=e^{j{\omega }_{0}t}\left[\begin{array}{c}1\\ ·\\ ·\\ ·\\ \exp (-j{\omega }_0((x_m+y_m\mathrm{tg\theta })\sin \theta -y_m/\cos \theta )/c)\\ ·\\ ·\\ ·\\ \exp (-j{\omega }_0((x_M+y_M\mathrm{tg\theta })\sin \theta -y_M/\cos \theta )/c)\end{array}\right]$ 式中，ω0为空间辐射源信号的载频，m＝1，2...M为天线阵元的序数，xm、ym分别为第m个天线阵元相对m＝1的第一个天线阵元的横坐标和纵坐标，c为光速，θ为原子向量g的空间到达角参数，将θ在空间辐射源到达角的最大取值范围内等间隔取不同的值，获得若干原子向量g，即构造出非正交过完备原子向量库G；b、对天线阵列接收的数据矢量X在非正交过完备原子库G中进行匹配处理：将阵列天线接收数据在a步建立的非正交过完备原子库G中作投影，选择可以得到投影分量最大的原子向量g作为最佳原子向量；该最佳原子向量的空间到达角参数θ，即为空间辐射源到达角参数的估计值。