[发明专利]传感器阵列的信号处理方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，包括：

真实阵列分布分配，其包括在二维平面上设置阵元；

真实阵列规模设置，其包括设置阵列的最大规模；

虚拟阵列生成，其包括在二维平面上形成阵元位置；

差分合成阵列生成，其包括形成差分合成阵列的位置；

设置目标函数，其包括定义优化目标；所述设置目标函数的方法，具体包括：定义作为目标函数的优化目标ε为：

其中表示感兴趣角度的集合；是差分合成阵列在方向上的方向图，是差分合成阵列在方向上的单位导向矢量，是差分合成阵列在方向上的单位导向矢量，可表示为

式中，f_c为载频；

阵列优化，其包括采用遗传算法进行阵元位置优化；

其中，所述真实阵列是将一组传感器按一定方式布置在空间不同位置上形成的传感器阵列。

2.根据权利要求1所述的传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，所述真实阵列分布分配的方法，具体包括：对于阵元数为3M+1的阵列，在二维平面的原点上设置阵元，在二维平面的X轴、二维平面的Y轴以及二维平面的对角线上各放置M个阵元，二维平面的Y轴上的阵元为(0，j_md_c)二维平面的X轴上的阵元表示为二维平面的对角线上的阵元可表示为其中d_c为对应载频f_c的半波长，M为正整数，真实阵列位置的集合为以及分别为真实阵列在Y轴、X轴以及对角线上阵元位置集合。

3.根据权利要求1所述的传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，所述真实阵列规模设置的方法，具体包括：设置阵列的最大规模为i_maxd_c，即二维平面的Y轴上的阵元j_m≤i_max，二维平面的X轴上的阵元i_m≤i_max，二维平面的对角线上的阵元k_m≤i_max，其中d_c为对应载频f_c的半波长。

4.根据权利要求2所述的传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，所述虚拟阵列生成的方法，具体包括：根据阵元最大规模i_maxd_c，生成以及并由信号频谱进行虚拟有效阵元生成，形成Y轴上的阵元位置(0，j_md_c)X轴上的阵元位置(i_md_c，0)以及对角线上阵元位置(k_md_c，k_md_c)虚拟阵列位置集合为其中，

其中以及分别为虚拟阵列在Y轴、X轴以及对角线上阵元位置集合，f表示用于生成虚拟阵列的参考频率，f_q表示阵列接收信号在频谱上的离散频点。

5.根据权利要求1所述的传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，所述差分合成阵列生成的方法，具体包括：通过由信号频谱虚拟出的阵列形成差分合成阵列的位置其中

其中，d_c为对应载频f_c的半波长。

6.根据权利要求1所述的传感器阵列的信号处理方法，其特征在于，所述阵列优化的方法，具体包括：根据目标函数以及阵列的最大规模i_maxd_c，采用遗传算法进行阵元位置优化，具体如下所示：

其中，d_c为对应载频f_c的半波长，ε为目标函数的优化目标，真实阵列位置的集合为以及分别为真实阵列在Y轴、X轴以及对角线上阵元位置集合。