基于L阵先验波形信源二维波达方向估计方法

本发明属于雷达信号处理，具体涉及一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计方法。

背景技术：

1、信源波达方向估计是雷达信号处理的重要一环，其应用场景主要有两种。一种是在位置固定的侦察设备上的应用，这种侦察设备为了实现同时多信号电磁环境下高精度的测向，其无源测向子系统必须选用大量的天线构成一个大型阵列进行测向。若将传统的阵列测向算法应用在天线数量过多的无源测向子系统中，计算复杂度过高，不利于实时信号处理。另一种是在快速移动的侦察设备上的应用，为了提高自身的抗干扰能力，这种侦察设备必须具有同时多信号电磁环境下的测向能力。由于快速移动的侦察设备的体积有限，其上的阵元数目较少，移动速度较快，对测向时间和测向精度都有较高的要求；当前的信源波达方向估计同样无法满足其对测向时间的需求。

2、因此，当前的信源波达方向估计方法由于计算复杂度较高，其应用场景受限，无法应用于这两种设备上。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计方法，可以解决当前的信源波达方向估计方法由于计算复杂度较高，其应用场景受限的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供的一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计方法，所述方法包括：s1、基于第一凸优化函数对先验波形的二维波达方向角进行求解，以解决根据估计角向量模型对所述二维波达方向角进行求解时产生的欠定方程不可解问题，得到所述二维波达方向角的初始估计值，其中，所述估计角向量模型用于求解根据所述二维波达方向角确定的估计角向量，所述二维波达方向角包括方位角和俯仰角；

3、s2、基于第二凸优化函数对所述先验波形的二维波达方向角进行优化求解，以解决执行步骤s1时产生的离格现象，得到所述二维波达方向角的最佳估计值；

4、s3、根据所述最佳估计值确定每组二维波达方向角的复幅度估计值；

5、s4、根据所述复幅度估计值匹配所述二维波达方向角对应的先验波形，得到每个所述先验波形的二维波达方向角的最佳估计值。

6、第二方面，本发明实施例提供了一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计方法装置，包括：

7、第一优化求解模块，所述第一优化求解模块用于基于第一凸优化函数对先验波形的二维波达方向角进行求解，以解决根据估计角向量模型对所述二维波达方向角进行求解时产生的欠定方程不可解问题，得到所述二维波达方向角的初始估计值，其中，所述估计角向量模型用于求解根据所述二维波达方向角确定的估计角向量，所述二维波达方向角包括方位角和俯仰角；

8、第二优化求解模块，所述第二优化求解模块用于基于第二凸优化函数对所述先验波形的二维波达方向角进行优化求解，以解决第一优化求解模块执行时产生的离格现象，得到所述二维波达方向角的最佳估计值；

9、复幅度求解模块，所述复幅度求解模块用于根据所述最佳估计值确定每组二维波达方向角的复幅度估计值；

10、匹配模块，所述匹配模块用于根据所述复幅度估计值匹配所述二维波达方向角对应的先验波形，得到每个所述先验波形的二维波达方向角的最佳估计值。

11、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器用于存储计算机程序；处理器可以用于执行存储在存储器中的计算器程序(指令)，以实现上述第一方面的方法。

12、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储由计算机程序，当计算机程序被执行时，可以实现如上述第一方面的方法。

13、可以理解的是上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面的相关描述，在此不赘述。

14、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：。

技术特征：

1.一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一凸优化函数满足下述公式：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二凸优化函数满足下述公式：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计角向量模型是基于最大似然算法对降维后的原始的空域特征矩阵进行求解得到的，所述降维后的原始的空域特征矩阵满足下述公式：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，原始的空域特征矩阵是根据l阵接收数据模型构建的，所述l阵接收数据模型满足下述公式：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳估计值确定每组二维波达方向角的复幅度估计值，包括：

7.一种基于l阵先验波形信源二维波达方向估计装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述电子设备执行时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种基于L阵先验波形信源二维波达方向估计方法，包括：基于第一凸优化函数对先验波形的二维波达方向角进行求解，以解决根据估计角向量模型对二维波达方向角进行求解时产生的欠定方程不可解问题，得到二维波达方向角的初始估计值；基于第二凸优化函数对先验波形的二维波达方向角进行优化求解，以解决执行上述步骤时产生的离格现象，得到二维波达方向角的最佳估计值；根据最佳估计值确定每组二维波达方向角的复幅度估计值；根据复幅度估计值匹配二维波达方向角对应的先验波形，得到每个先验波形的二维波达方向角的最佳估计值。本发明的计算复杂度较小，能够适用于对实时性要求较高的场景。

技术研发人员：董阳阳,王凯,李文博,王贤铧,董春曦,饶鲜
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14