[发明专利]一种混合信号源定位方法和混合信号源定位系统

权利要求书

1.一种混合信号源定位方法，其特征在于，包括：

S1：根据均匀线性阵列模型的接收数据构建一个四阶累积量矩阵，基于所述四阶累积量矩阵对所述阵列模型的混合信号源的二维电子角分别进行逐一估计，获得第一维电子角和第二维电子角；

S2：根据所述第一维电子角和第二维电子角，对所述阵列模型的接收数据的协方差矩阵进行特征分解，估计出所述阵列模型的幅相响应；所述幅相响应包括幅度响应和相位响应；

S3：利用多个校正阵元消除所述幅相响应估计值中的模糊相位，估计出幅相响应对角矩阵；

S4：利用所述幅相响应矩阵对所述均匀线性阵列的接收数据进行校正，重新构建所述四阶累积量矩阵，基于所述四阶累积量矩阵重新估计所述混合信号源的二维电子角；

S5：判断迭代运算是否收敛；若是，则输出阵列幅相响应对角矩阵和混合信号源二维电子角的收敛值，并执行步骤S6；若否，则返回执行步骤S2；

S6：利用混合信号源的第二维电子角收敛值判断混合信号源中的入射信号源类型，输出入射信号源的定位结果。

2.如权利要求1所述的混合信号源定位方法，其特征在于，所述步骤S1和S4分别包括：

根据均匀线性阵列模型的接收数据，计算整个阵列的协方差矩阵；并且，对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到相应的信号子空间估计和噪声子空间估计；

根据阵列幅相响应对角矩阵对整个阵列的接收数据进行校正；

根据均匀线性阵列模型初始化的或校正后的接收数据构建一个四阶累积量矩阵：所述四阶累积量矩阵中的阵元序号对称，使得矩阵中只包含第一维电子角；

对所述四阶累积量矩阵进行特征值分解，得到相应的四阶累积量信号子空间估计；

利用所述四阶累积量信号子空间估计，应用ESPRIT算法，分别获得与多个入射源相对应的第一维电子角；

根据所述噪声子空间估计和已估计获得的多个入射源的第一维电子角，构造与所述多个入射源的第一维电子角一一对应的MUSIC谱；通过对所述MUSIC谱进行一维谱峰搜索获得与所述第一维电子角一一对应的第二维电子角。

3.如权利要求1所述的混合信号源定位方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

在所述均匀线性阵列模型中选定两个已进行相位校正的校正阵元，分别计算出所述第一维电子角的模糊性误差和所述第二维电子角的模糊性误差；

根据所述第一维电子角的模糊性误差和所述第二维电子角的模糊性误差，估计出所述阵列模型的相位响应的模糊相位；

通过消除所述阵列模型的各个阵元的相位响应的模糊相位，估计出各个阵元的唯一的幅相响应，获得消除模糊相位后的幅相响应对角矩阵。

4.如权利要求1所述的混合信号源定位方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

当均匀线性阵列模型中的某一入射信号源的第二维电子角的收敛估计值小于预设值时，判定当前入射信号源为远场信号源；反之，判定当前入射信号源为近场信号源。

5.如权利要求1所述的混合信号源定位方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

当第k个信号源为近场入射源时，则输出其波达方向为入射距离为作为当前入射信号源的定位结果；

当第k个信号源为远场入射源时，则输出其波达方向为作为当前入射信号源的定位结果；

其中，为第k个信号源的第一维电子角的收敛估计；为第k个信号源的第二维电子角的收敛估计；1≤k≤K，K为入射源的数量，d为阵元间距，λ为入射信号波长。