【技术实现步骤摘要】
一种用于单快拍非圆信号的DOA估计方法
本专利技术属于阵列信号处理，尤其涉及一种用于单快拍非圆信号的DOA估计方法。
技术介绍
阵列信号处理作为现代信号处理的一个重要分支，具有波束控制灵活、信号增益高、空间分辨率高、抗干扰能力强等优点，近年来在雷达、通信和电子战等领域获得了广泛的应用。波达方向估计(DirectionofArrival，DOA)是阵列信号处理的一个主要研究方向。基于大规模均匀阵列的DFT类算法具有较高的估计精度和稳定性，同时计算复杂度也非常低，但该类算法的估计精度存在门限。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种大规模均匀线阵中用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，充分利用非圆信号的非圆信息，解决精度门限问题，进一步提高DOA估计精度。技术方案：本专利技术提供了一种用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，包括步骤：步骤1：设置大规模均匀线阵阵列，对目标非圆信号进行单快拍采样；步骤2：对单快拍接收信号进行DFT变换，得到DOA初始估计；步骤3：利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，将所述DOA初始估计代入方程解出信号非圆相位的估计；步骤4：利用非圆特性扩展单快拍接收信号，抵消扩展信号中的非圆相位；步骤5：对扩展后的单快拍信号进行DFT变换，得到更精确的DOA估计结果；步骤6：再次利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，进一步提高DOA估计结果精度。进一步地，步骤1具体包括：远场窄带非圆信源发出的信号入射到大规模均...
【技术保护点】
1.一种用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：设置大规模均匀线阵阵列，对目标非圆信号进行单快拍采样；/n步骤2：对单快拍接收信号进行DFT变换，得到DOA初始估计；/n步骤3：利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，将所述DOA初始估计代入方程解出信号非圆相位的估计；/n步骤4：利用非圆特性扩展单快拍接收信号，抵消扩展信号中的非圆相位；/n步骤5：对扩展后的单快拍信号进行DFT变换，得到更精确的DOA估计结果；/n步骤6：再次利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，进一步提高DOA估计结果精度。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：设置大规模均匀线阵阵列，对目标非圆信号进行单快拍采样；
步骤2：对单快拍接收信号进行DFT变换，得到DOA初始估计；
步骤3：利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，将所述DOA初始估计代入方程解出信号非圆相位的估计；
步骤4：利用非圆特性扩展单快拍接收信号，抵消扩展信号中的非圆相位；
步骤5：对扩展后的单快拍信号进行DFT变换，得到更精确的DOA估计结果；
步骤6：再次利用一阶泰勒级数展开公式构造方程，进一步提高DOA估计结果精度。
2.根据权利要求1所述的用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
远场窄带非圆信源发出的信号入射到大规模均匀线阵阵列，入射方向与阵列法线的夹角为θ，入射信号的方向向量a(θ)表达式为：
a(θ)＝[1,ej2πdsinθ/λ,...,ej2πd(M-1)sinθ/λ]T
其中，j表示虚数单位，π表示圆周率，d表示大规模均匀线阵相邻阵元之间的间距，[·]T表示矩阵转置运算，λ表示接收信号的波长；
阵列接收的单快拍非圆信号x表达式为：
x＝as+n
其中，n表示阵列接收的零均值加性高斯白噪声，各阵元接收噪声之间互相独立，噪声与信号互相独立，s表示接收信号强度，其表达式为：
其中，s0是一个圆信号，表示入射非圆信号的非圆相位。
3.根据权利要求1所述的用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，其特征在于，所述步骤1中，大规模均匀线阵阵列沿直线放置，相邻阵元之间间距d＝λ/2，其中，λ为接收信号的波长。
4.根据权利要求1所述的用于单快拍非圆信号的DOA估计方法，其特征在于，所述步骤2中具体包括：
定义M×M维的归一化DFT变换矩阵F1，第p行第q列元素为对方向向量a进行DFT变换，用表示变换后的DFT谱，变换后的第m个元素表达式为：
其中，[·]m表示向量的第m个元素，[·]表示四舍五入取整，M表示大规模均匀线阵的阵元数；
对阵列接收的单快拍非圆信号x做DFT变换，
其中，表示x的傅里叶频谱，是加性高斯白噪声的傅里叶频谱；
DOA初始估计表达式为：
其中，m1为峰值位置。
技术研发人员：李宝宝，张小飞，曾浩威，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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