[发明专利]一种稀疏线性阵列的快速角度估计方法

权利要求书

1.一种稀疏线性阵列的快速角度估计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)利用接收数据，计算Coprime阵列的协方差矩阵；

2)利用所述协方差矩阵，计算得到数据的噪声子空间和信号子空间；

3)通过所述信号子空间，找到两个线性均匀子阵的导向矩阵之间的关系；

4)利用所述噪声子空间，通过多项式求根技术估计出了模糊角度估计值；

5)利用所述导向矩阵之间的关系，实现相同目标在不同子阵下的模糊角度估计值的配对；

6)最后逐个消除所有目标的模糊问题，得到真实的角度估计值。

2.根据权利要求1所述的一种稀疏线性阵列的快速角度估计方法，其特征在于，所述步骤2)利用所述协方差矩阵，计算得到数据的噪声子空间和信号子空间，包括：

所述协方差矩阵的特征分解可以表示为：

其中，R表示协方差矩阵，E_S表示信号子空间，D_S表示信号功率对角矩阵，E_n表示噪声子空间，D_n表示噪声功率对角矩阵；

因为接收数据x(t)可以用x₁(t)和x₂(t)的两个线性均匀子阵表示，即：

所以有其中，T∈C^K×K是一个非奇异矩阵，A₁表示第一个线性均匀子阵的导向矩阵，A₂表示第二个线性均匀子阵的导向矩阵，s(t)表示源信号，n(t)为复高斯白噪声。

3.根据权利要求2所述的一种稀疏线性阵列的快速角度估计方法，其特征在于，所述步骤3)通过所述信号子空间，找到两个线性均匀子阵的导向矩阵之间的关系，包括：

与两个均匀线性子阵相对应的信号子空间可以分解为两部分：

其中，E_S1表示第一部分的信号子空间，E_S2表示第二部分的信号子空间；

通过下式的计算得到H₁和H₂两个中间变量矩阵：

两个导向矩阵之间的关系：

A₂＝H₁A₁

A₁＝H₂A₂

其中，+表示伪逆操作。

4.根据权利要求3所述的一种稀疏线性阵列的快速角度估计方法，其特征在于，所述步骤5)中利用导向矩阵之间的关系，实现相同目标在不同子阵下的模糊角度估计值的配对，按如下步骤求解：

(5a)首先利用步骤4)中的所述模糊角度估计值得到第一线性均匀子阵的导向矢量估计值；然后利用导向矩阵之间的关系得到一组第二线性均匀子阵的导向矢量估计值；

(5b)利用导向矩阵之间的关系重新构造求根MUSIC算法，得到第二线性均匀子阵的另一组导向矢量估计值；

(5c)将所述第一组第二线性均匀子阵的导向矢量估计值减去所述另一组第二线性均匀子阵的导向矢量估计值，找到其中误差最小的一对估计值，即求得同一个目标的模糊角度估计值的配对结果。