[发明专利]一种基于有效子带选择和检测统计量加权的ISM方法

摘要

本发明提供了一种基于有效子带选择和检测统计量加权的ISM方法，涉及阵列信号处理领域，根据基阵接收的宽带数据获得子带方位谱向量，从中获得的子带方位谱中选择有效子带，对有效子带的方位谱进行加权，取每个有效子带各自对应的检测统计量作为自己的权，对各子带上的方位谱进行加权求和，得到最终的宽带方位谱，本发明可以间接反映子带信噪比的大小，提高了对微弱信号的检测能力，提高了宽带处理的信噪比增益，最终得到的宽带DOA估计结果相较于传统ISM方法，有更好的角度分辨率和更低的背景级。

主权项

一种基于有效子带选择和检测统计量加权的ISM方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：根据基阵接收的宽带数据获得子带方位谱向量对于接收基阵为阵元个数为M、阵元间距为d的均匀水平线列阵，经采样得到的宽带接收数据，假设采样频率为f_s、接收机处理频带范围为[f_L,f_H]，用带宽为[f_L,f_H]的数字滤波器对宽带接收数据进行带通滤波，然后通过离散傅里叶变换将宽带接收数据划分为各个子带分量，选取子带频率落在[f_L,f_H]之间的J个子带分量作为待处理子带，对每个子带分量使用CBF算法，得到各子带分量的方位谱估计，将方位谱估计在相对基阵法线方向的‑90°～90°范围内均匀扫描K个方向，得到K个方向上的方位谱估值构成K×1的子带方位谱向量，J个子带共有J个方位谱向量；步骤2：从步骤1中获得的子带方位谱中选择有效子带假设噪声是空间均匀分布的高斯白噪声，记宽带接收数据中只有噪声、不存在信号时用CBF算法得到的方位谱为噪声方位谱，对于噪声方位谱，在相对基阵法线方向‑90°～90°范围内均匀扫描K个方向，取其在K个方向上的谱值构成K×1的噪声方位谱向量，噪声方位谱向量由计算机仿真得到，取至少1000次平均值作为最终结果，取子带方位谱向量与噪声方位谱向量夹角的余弦值为T₀，构造各个子带上的检测统计量T＝1‑T₀，设定虚警概率P_FA，通过蒙特卡洛重复试验至少10000次得到检测门限值γ，选择检测统计量值大于检测门限值γ的子带作为有效子带，并进入步骤3；步骤3：对步骤2处理得到的有效子带的方位谱进行加权，取每个有效子带各自对应的检测统计量T作为自己的权，对各子带上的方位谱进行加权求和，得到最终的宽带方位谱：$p=\underset{j=1}{\overset{J}{\Σ}}{g}_j\·T_j\·p.---\left(1\right)$式(1)中，有效子带对应的g_j值为1，非有效子带对应的子带为0，T_j表示对相应有效子带的加权，加权后得到最终的宽带方位谱，进而得到目标方位估计的结果。