[发明专利]基于互质稀疏阵的无模糊测向方法

权利要求书

1.一种基于互质稀疏阵的无模糊测向方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤一：设计阵列结构，设置两条子阵，使得阵元均匀排列，阵元间距彼此互质，获取目标基本方位信息；

所述步骤一具体为：

第一步：设置阵列结构，设置两条子阵，使得阵元均匀排列，阵元间距彼此互质，所述两条子阵的互质对为(M,N)，其中M和N为互为质数的正整数，且M,N≥2；两条子阵1和2的公共第一阵元位于坐标原点，以所述公共第一阵元作为参考阵元，通过α*N+1表示子阵1的阵元数量，通过α*M+1表示子阵2的阵元数量，α为阵列拓展因子，确定两条子阵在时刻t接收的信号，通过下式表示两条子阵的列矢量：

其中，x_αN+1(t)为子阵1的列矢量，x_αM+1(t)为子阵2的列矢量，n_αN+1(t)为子阵1各阵元在t时刻的噪声，n_αM+1(t)为子阵2各阵元在t时刻的噪声，K为入射信号数量，ω₀为接收信号频率，τ_(αN+1)K为第K个信号到达子阵1各阵元相对于参考阵元的时延，τ_(αM+1)K为第K个信号到达子阵2各阵元相对于参考阵元的时延，s_i(t)为在t时刻的接收信号复包络；

第二步：将接收信号列矢量表示为矢量形式，通过下式表示矢量形式：

N₁(t)＝[n₁₁(t),n₁₂(t),...,n_1(αN+1)(t)]^T (3)

N₂(t)＝[n₂₁(t),n₂₂(t),...,n_2(αM+1)(t)]^T (4)

S(t)＝[s₁(t),s₂(t),...,s_K(t)]^T (5)

其中，X₁(t)为子阵1的矢量，X₂(t)为子阵2的矢量，A₁和A₂分别为两条子阵1和2的阵列流型矩阵，N₁(t)为子阵1接收噪声矩阵，N₂(t)为子阵2接收噪声矩阵，S(t)为接收信号的复包络矩阵；

第三步：两条子阵1和2的公共第一阵元位于坐标原点，以所述公共第一阵元作为参考阵元，与任意一阵元的距离为D，根据几何关系推到出两条阵元1和2的时延差，通过下式表示所述时延差：

τ＝D*sinθ/c (6)

其中，τ为时延差，θ为方位角，c为声速；

第四步：设定子阵i的权值为w_i(θ)，计算子阵i的波束输出，通过下式表示子阵i的波束输出：

其中，y_i(θ)为子阵i的波束输出，H为共轭转置，X_i为子阵i的数据矩阵；

根据波束形成取w_i(θ)＝a_i(θ)，在扫描范围内搜索，得到空间功率谱，通过下式表示空间功率谱：

其中，P_i(θ)为空间功率谱，R_ix为数据协方差矩阵，a_i(θ)为导向矢量，

通过有限快拍数的阵列接收信号对数据协方差矩阵进行估计，通过下式表示R_ix：

第四步：根据得到子阵1和2的空间功率谱，获得目标的方位信息；

步骤二：将两条子阵各扫描方位的波束输出共轭相乘，得到互相关空间谱，对所述空间谱进行峰选，初步消除模糊；

步骤三：根据两条子阵波束域输出的幅度信息，设置幅度阈值进行挑选，剔除伪峰值；

步骤四：根据两条子阵波束域输出的相位信息，设置相位阈值进行挑选，剔除未在设置幅度阈值挑选中剔除的伪峰值，得到真实的目标测向结果。