1.一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
步驟1,設(shè)定雷達(dá)均勻線陣,根據(jù)所述雷達(dá)均勻線陣得到雷達(dá)接收數(shù)據(jù),并根據(jù)所述雷達(dá)均勻線陣確定第一導(dǎo)向矢量a(θ)和第二導(dǎo)向矢量a(θ');θ為掃描角度,θ'為θ的臨近方向,θ與θ'的關(guān)系式為:sinθ=sinθ'+ρ,ρ∈[10-8,10-4];
步驟2,根據(jù)所述雷達(dá)接收數(shù)據(jù),計(jì)算雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣,并對(duì)其求逆,得到雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣,從而確定雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根;
步驟3,根據(jù)第一導(dǎo)向矢量和雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根計(jì)算第一相關(guān)矢量;根據(jù)第二導(dǎo)向矢量和雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根計(jì)算第二相關(guān)矢量;
步驟4,根據(jù)算術(shù)第一相關(guān)矢量和第二相關(guān)矢量,構(gòu)造空間譜函數(shù);
步驟5,根據(jù)所述空間譜函數(shù),對(duì)雷達(dá)目標(biāo)波達(dá)方向進(jìn)行最大似然估計(jì),得到雷達(dá)目標(biāo)波達(dá)方向的估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,步驟1具體包括:
(1a)設(shè)雷達(dá)均勻線陣中每個(gè)陣元的接收數(shù)據(jù)為xi(t),i=1,…,N,其中,N為雷達(dá)均勻線陣包含的陣元個(gè)數(shù);對(duì)雷達(dá)均勻線陣中N個(gè)陣元各自的接收數(shù)據(jù)依次排列,組成雷達(dá)均勻線陣的接收數(shù)據(jù)x(t);
(1b)根據(jù)雷達(dá)均勻線陣,確定第一導(dǎo)向矢量a(θ)和第二導(dǎo)向矢量a(θ');其中,a(θ)=[1,ejκdsinθ,…,ejκ(N-1)dsinθ]T,a(θ')=[1,ejκdsinθ′,…,ejκ(N-1)dsinθ′]T;
其中,θ為掃描角度,θ'為θ的臨近方向,θ與θ'的關(guān)系式為:sinθ=sinθ'+ρ,ρ∈[10-8,10-4],a(θ)是角度為θ時(shí)的陣列導(dǎo)向矢量,a(θ')是角度為θ'時(shí)的陣列導(dǎo)向矢量,N表示雷達(dá)均勻線陣包含的陣元個(gè)數(shù),κ為波數(shù),d為陣元間距,j為虛數(shù)單位,e為自然常數(shù),上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,步驟2具體包括:
(2a)根據(jù)雷達(dá)接收數(shù)據(jù)x(t),利用最大似然估計(jì)得到雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣其中上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置,x(tl)為第l次采樣數(shù)據(jù),l=1,2…L,L為快拍數(shù);
(2b)對(duì)雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣求逆,得到雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣進(jìn)而得到雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,步驟3具體包括:
(3a)根據(jù)第一導(dǎo)向矢量a(θ)和雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根計(jì)算第一相關(guān)矢量Ψ,
(3b)根據(jù)第二導(dǎo)向矢量a(θ')和雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣的算術(shù)平方根計(jì)算第二相關(guān)矢量Γ,
其中,上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,步驟4具體為:
(4a)根據(jù)第一相關(guān)矢量Ψ和第二相關(guān)矢量Γ,計(jì)算歸一化相關(guān)系數(shù)α:
(4b)根據(jù)算術(shù)歸一化相關(guān)系數(shù)α,得到空間譜函數(shù)P(θ):
其中,||·||2表示2范數(shù),a(θ)是角度為θ時(shí)的陣列導(dǎo)向矢量,a(θ')是角度為θ'時(shí)的陣列導(dǎo)向矢量,為雷達(dá)接收數(shù)據(jù)的協(xié)方差逆矩陣,上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小方差法矢量相關(guān)性的波達(dá)方向估計(jì)方法,其特征在于,步驟5具體為:
根據(jù)空間譜函數(shù)P(θ),對(duì)雷達(dá)目標(biāo)波達(dá)方向進(jìn)行最大似然估計(jì),得到雷達(dá)目標(biāo)波達(dá)方向的估計(jì)值符號(hào)表示求P(θ)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的θ值。