1.一種基于改進(jìn)量子粒子群的波達(dá)方向估計(jì)技術(shù),其特征是所述方法包括如下步驟:
(1)確定陣元數(shù)平面波信號數(shù)P,信號中心波長λ,快拍數(shù)相鄰陣元間距d,結(jié)合接收信號對數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣的最大似然估計(jì)進(jìn)行特征分解獲得信號子空間S、噪聲子空間G。
(2)初始化。確定粒子群的種群規(guī)模M,粒子的初始位置向量為zl,粒子對應(yīng)的速度向量為vl,i=1,2,…,M,最大速度Vmax,每個(gè)鄰域粒子數(shù)N(使M modN=0),迭代次數(shù)k=1,最大迭代次數(shù)Kmax,每個(gè)粒子的局部最優(yōu)位置以及整個(gè)種群的全局最優(yōu)位置
(3)計(jì)算各粒子的適應(yīng)度函數(shù)。將M個(gè)粒子位置zl(i=1,2,…,M)作為波達(dá)方向角θ的估計(jì)值,計(jì)算MUSIC算法的譜估計(jì)適應(yīng)度函數(shù):
(4)確定鄰域方案。若k<Kmax,采用構(gòu)造q=M/N個(gè)鄰域;反之,采用構(gòu)造q=M/N個(gè)鄰域,j=1,2,…,q。每個(gè)鄰域的第一個(gè)粒子可接受全局信息,其他粒子只接受鄰域信息。
(5)量子粒子群速度和位置更新。第k+1次迭代,粒子根據(jù)如下公式更新速度和位置:
其中:i=1,2,…,M,M為群體規(guī)模,通常取20~40,α為收縮擴(kuò)張系數(shù);r1,r2,r3,r4取[0,1]之間均勻分布的隨機(jī)數(shù),為第i個(gè)粒子經(jīng)歷的最好位置(個(gè)體極值),為所有粒子種群經(jīng)歷的最好位置(全局極值),為第i個(gè)粒子對應(yīng)鄰域中所有粒子經(jīng)歷的最好位置(鄰域極值),Yl為鄰域?qū)W習(xí)能力系數(shù),取[0,1]之間的常數(shù)或隨機(jī)數(shù),以區(qū)別粒子獲取全局或鄰域知識的能力。
(6)如果達(dá)到最大迭代次數(shù)(k=Kmax),則尋優(yōu)結(jié)束,所得到的前P個(gè)全局最優(yōu)位置向量即為最優(yōu)波達(dá)方向角估計(jì)值,也就是輸出信源入射角度矢量估計(jì)值,進(jìn)而計(jì)算入射方向角的均方差;否則,k:=k+1,轉(zhuǎn)(3)。