[发明专利]信号子空间加权超分辨的波达方向检测方法及系统

权利要求书

1.信号子空间加权超分辨的波达方向检测方法，其特征在于，包括：

步骤1，针对待检测的目标空间部署信号接收传感器阵列；传感器阵列中每两个相邻传感器之间的间距相同；

步骤2，按预设采样时刻通过所述信号接收传感器阵列对目标空间的信号源进行信号数据接收，接收到的所有信号形成信号数据矩阵；

步骤3，对信号数据矩阵进行特征值分解，得到信号子空间U_S和噪声子空间U_N；

步骤4，基于信号子空间U_S和噪声子空间U_N之间的正交特性，构造空间谱函数f(θ)，

A(θ)＝[a(θ₁),...,a(θ_n),…,a(θ_N)] (8)

上式中，A(θ)表示目标空间中方向角为θ的目标信号源的阵列流型矩阵；a(θ_n)表示目标空间中方向角为θ_n的信号源辐射到传感器阵列的各个传感器上时，以第一个传感器为参考，其他各个传感器相对参考传感器的波程差形成的相位差组成的矩阵，N表示不同的方向角θ的数量；λ表示信号源的波长；j表示复数单位；M表示传感器阵列中传感器的数量；d表示相邻传感器之间的间距；H表示对矩阵进行共轭转置；[]^T表示转置操作；

步骤5，求取空间谱函数f(θ)的最大值点，该最大值点为一个目标源的方向角；若目标源的数量大于一个，执行步骤6；否则，结束检测；

步骤6，根据已求得的所有目标源的方向角，修正步骤4的空间谱函数，具体包括：

步骤6.1，已求得的所有目标源的方向角构成的导向矢量张成信号子空间U_S1，

式中，U_S1表示已求得的所有目标源的方向角构成的导向矢量张成的信号子空间；式中，表示已求得方向角的目标信号源的阵列流型矩阵；a(θ_i)表示以第一个传感器为参考，已求得方向角的第i个信号源到达其他各个传感器相对参考传感器的波程差形成的相位差组成的向量，i＝1,2,…,K，K表示已求得方向角的目标信号源的数目；

步骤6.2，基于已求得的所有目标源的方向角构成的导向矢量张成的信号子空间U_S1对噪声子空间U_N进行加权，构造关系式以修正空间谱函数f(θ)，得到修正后的空间谱函数

式中，ω_n表示噪声子空间U_N的权值，ω_s表示信号子空间U_S的权值，0≤ω_n≤1，0≤ω_s≤1；

步骤7，求取修正后的空间谱函数的最大值点，该最大值点为第二个目标源的方向角；

步骤8，重复步骤6和步骤7，直到获得所有目标源的波达方向角。