[发明专利]基于多重信号分类的多发多收引信波达方向确定方法

说明书

本发明公开一种计算复杂度进一步降低的基于多重信号分类的多发多收引信波达方向确定方法，包括以下步骤：(10)接收信号匹配滤波：将多发多收引信的接收信号进行匹配滤波，得到匹配滤波输出数据；(20)协方差矩阵降维：利用降维变换矩阵，对匹配滤波输出数据的协方差矩阵进行降维处理，并结合多重信号分类算法得到降维空间谱函数；(30)空间谱多项式求根：对降维空间谱进行多项式求根，得到信号极值点；(40)波达方向计算：根据降维空间谱函数极值点，计算得到多发多收引信的波达方向。

技术领域

本发明属于引信探测信号处理技术领域，特别是一种计算复杂度低的基于改进多重信号分类算法的多发多收引信波达方向确定方法。

背景技术

多发多收引信是一种基于无线通信中多发多收理论的新型引信。为了实现对敌目标有效监测与狙击，多发多收引信需要具有良好的方位分辨力，以对敌目标方位进行快速、准确辨别定位。因此，目标角度估计是引信探测目标信息的重要一环。

多重信号分类算法是一种被广泛使用的基于子空间的高分辨率波达方向估计方法。多重信号分类算法需要谱峰搜索导致计算复杂度高，特别是基于多发多收引信，其自由度随天线数目增加迅速增加。

在此以后，人们以多重信号分类算法为基础，提出了相应的改进算法，例如多项式求根多重信号分类算法、多维多重信号分类算法等。尽管多项式求根多重信号分类算法在一定程度上避免了谱峰搜索，部分降低了计算复杂度，但是在现在激烈的电子战战场上，实时性问题是亟需解决的重要问题。

因此现有技术存在的问题是：如何进一步降低多发多收引信波达方向确定时的计算复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多重信号分类的多发多收引信波达方向确定方法，使计算复杂度进一步降低。

实现本发明目的的技术方案为：

一种基于多重信号分类的多发多收引信波达方向确定方法，包括以下步骤：

(10)接收信号匹配滤波：将多发多收引信的接收信号进行匹配滤波，得到匹配滤波输出数据；

(20)协方差矩阵降维：利用降维变换矩阵，对匹配滤波输出数据的协方差矩阵进行降维处理，并结合多重信号分类算法得到降维空间谱函数；

(30)空间谱多项式求根：对降维空间谱进行多项式求根，得到信号极值点；

(40)波达方向计算：根据降维空间谱函数极值点，计算得到多发多收引信的波达方向。

与现有技术相比，本发明的显著优点为计算复杂度低。其原因在于：

(1)降低协方差计算所需的快拍数：经M²×(2M-1)的降维变换矩阵将收发导向矢量维度大小从M²×1转换为(2M-1)×1，这样用于估算矩阵协方差的快拍总数目和谱估计计算量会大大减小。

(2)避免多重信号分类算法的谱峰搜索：多项式求根算法被应用在多重信号分类算法中，通过极值点的搜索即可得出谱峰位置，避免了高复杂度的谱峰搜索，大大降低计算复杂度。

(3)两种算法结合进一步降低复杂度：降维变换后再对空间谱函数进行多项式求根，根据极值点估算DOA，能够进一步降低计算复杂度。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明基于多重信号分类的多发多收引信波达方向确定方法的流程图。

图2为匹配滤波器时域波形仿真结果图。

图3为匹配输出仿真结果图。

图4为多重信号分类算法波达方向仿真结果图。