弹载阵列无源测向方法

摘要

因为弹载测向系统工作于战场环境中，战场复杂的电子信号环境将降低测向精度，另外，子母弹的天线阵列口径小，测向系统工作于高频段，天线阵列及各信号接收通道性能对测向精度影响很大，所以，用阵列信号处理技术改善因工作环境和物理实现引起的子弹测向性能下降是本发明的特色。针对这些应用特点，本发明提出的一种弹载阵列无源测向方法对MUSIC算法进行改进，重构共轭矩阵R，并对其进行特征分解求出其特征值及对应的特征向量，根据估计的信号源数可以从特征向量中分出噪声子空间，用新的噪声子空间构造空间谱，通过寻求峰值来得到波达方向的估计值。

主权项

一种弹载阵列无源测向方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、设一M阶反单位矩阵J：$J=\left[\begin{array}{cccc}0& 0& ...& 1\\ 0& 0& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 1& 0& ...& 0\end{array}\right];$步骤2、计算数据矩阵Y的协方差矩阵R_y：式中，Y＝JX*，X*为需处理的信号X的复共轭，为需处理的信号X的协方差矩阵R_x的复共轭，E[·]表示数学期望；步骤3、由协方差矩阵R_x和协方差矩阵R_y之和得到共轭重构后的矩阵R：R＝R_x+R_y＝AR_sA^H+J[AR_sA^H]^*J+2σ²I，式中，A为Hermite矩阵，R_s＝E[SS^H]，S为噪声，σ²为噪声功率，I为M×M阶的单位矩阵；步骤4、按照特征值的大小顺序，得到矩阵R的D个相等的特征值及相对应的特征向量作为信号部分空间，矩阵R剩下的M‑D个特征值及相对应的特征向量作为噪声部分空间，从而得出噪声矩阵E_n：A^Hv_i＝0，式中，v_i为M‑D个特征值对应的特征向量中第i个特征向量，i＝D+1，D+2，...，M；E_n＝[v_D+1，v_D+2，...，v_M]；步骤5、根据改变θ的值计算出谱函数P_mu(θ)，找出谱函数P_mu(θ)的峰值从而估计出到达波达方向值，式中，θ为波达角，a(θ)为波达角θ的幅值。