[发明专利]基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法

权利要求书

1.一种基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法，其特征在于，所述基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法包括如下步骤：

S1、根据接收阵元的阵列信号模型构建非均匀噪声协方差矩阵，并进一步构建非均匀噪声协方差矩阵的四阶张量；

S2、对接收方向矩阵、发射方向矩阵、目标协方差矩阵进行初始化，将接收方向矩阵、发射方向矩阵、目标协方差矩阵初始化为一个单位矩阵；

S3、利用交替最小二乘法对接收方向矩阵、发射方向矩阵以及目标协方差矩阵进行迭代计算，直至满足收敛条件；

S4、通过最小二乘方法估计目标的DOD与DOA；

其中，所述非均匀噪声协方差矩阵的具体公式如下：

Q_est＝R_est-diag{R_est}

上式中，diag{·}表示对角化操作；R_est＝XX^H/L；L表示快拍数；D_m(A_y)表示将A_y的第m行的元素按顺序构成一个对角矩阵。

2.根据权利要求1所述基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法，其特征在于，所述交替最小二乘法通过随机矩阵分别对接收方向矩阵、发射方向矩阵以及目标协方差矩阵进行初始化。

3.根据权利要求1所述基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法，其特征在于，所述协方差矩阵的四阶张量模型如下：

上式中，为协方差矩阵的四阶张量，为一个对角张量，其对称多模展开为P；A_x为发射方向矩阵；A_y为接收方向矩阵，分别为矩阵A_x，A_y的共轭。

4.根据权利要求3所述基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法，其特征在于，步骤S3中所述利用交替最小二乘法对接收方向矩阵、发射方向矩阵以及目标协方差矩阵进行迭代计算的具体公式如下：

5.根据权利要求4所述基于四线性分解的平面阵列角度的估算方法，其特征在于，步骤S4中所述通过最小二乘方法估计目标的DOD与DOA的具体方法如下：

利用LS方法对DOD和DOA的拟合分别是

上式中，phase(·)表示求复数的相位，和分别表示A₁，A₂的第k列，由此得到c₁，c₂的LS解为

显然的第二个元素分别为和的估计值，因此可求出θ_k和的估计值为