基于互质MIMO雷达差集和集信号快速傅里叶变换的波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN109471087A

    公开(公告)日:2019-03-15

    申请号:CN201811218661.6

    申请日:2018-10-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于互质MIMO雷达差集和集信号快速傅里叶变换的波达方向估计方法,主要解决现有方法计算复杂度较高的问题。其实现步骤是:构建互质MIMO雷达结构;通过雷达接收子阵列接收反射信号并对雷达输出信号建模;构造互质MIMO雷达接收信号对应的二阶差集和集虚拟阵列信号;对二阶差集和集虚拟阵列信号进行二次零填充;对二次零填充后的差集和集虚拟阵列信号进行快速傅里叶变换操作,构建空间谱;根据所得空间谱进行波达方向估计。本发明在降低了波达方向估计计算复杂度的同时,更充分地利用了阵列提供的信息以保证分辨率。

    基于内插虚拟阵列协方差矩阵子空间旋转不变性的互质阵列波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN108872929A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810327847.9

    申请日:2018-04-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于内插虚拟阵列协方差矩阵子空间旋转不变性的互质阵列波达方向估计方法,主要解决现有技术中虚拟阵列的非均匀性导致的信息损失以及预定义空间网格点的基不匹配问题所引发的波达方向估计误差。其实现步骤是:架构互质阵列;互质阵列接收信号建模并计算其等价虚拟信号;构造内插虚拟阵列并初始化其虚拟域信号统计量;设计基于核范数最小化的优化问题并求解,以重建内插虚拟阵列协方差矩阵;形成内插虚拟阵列协方差矩阵的信号子空间;构造具有旋转不变性的两个虚拟子阵信号子空间;计算两个虚拟子阵信号子空间的转换矩阵;形成波达方向估计的闭式解。本发明提高了波达方向估计的自由度和准确度,可用于无源定位和目标探测。

    基于角度-空间频率域快速傅里叶变换的互质阵列波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN108680892A

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201810464602.0

    申请日:2018-05-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于角度‑空间频率域快速傅里叶变换的互质阵列波达方向估计方法,主要解决现有技术计算复杂度高的问题。其实现步骤是:接收端架构互质阵列;利用互质阵列接收入射信号并建模;根据互质阵列接收信号推导对应于增广虚拟均匀线性阵列的二阶等价虚拟信号;定义角度‑空间频率并用其描述虚拟均匀线阵的二阶等价虚拟信号;对用角度‑空间频率描述的二阶等价虚拟信号进行预加窗操作;对加窗预处理后的二阶等价虚拟信号进行补零操作;对补零后的二阶等价虚拟信号进行快速傅里叶变换操作,并构建空间谱;根据所构建空间谱进行波达方向估计。本发明在提升信号波达方向估计自由度性能的同时降低了计算复杂度,易于在实际系统上实现。

    一种基于压缩感知的自由度增加型互质阵列波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN107037392A

    公开(公告)日:2017-08-11

    申请号:CN201710116894.4

    申请日:2017-03-01

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01S3/023

    Abstract: 本发明公开了一种基于压缩感知的自由度增加型互质阵列波达方向估计方法,主要解决现有技术中自由度性能受限与计算复杂度高的问题,其实现步骤是:接收端天线按照互质阵列结构进行架构;利用互质阵列接收入射信号;构造压缩感知核;利用压缩感知核实现接收信号的压缩,得到互质阵列接收信号的轮廓信号;计算压缩后轮廓信号的协方差矩阵;计算轮廓信号所对应的等价虚拟信号;根据由轮廓信号推导而来的等价虚拟信号构造虚拟域稀疏信号重建优化问题并求解;通过谱峰搜索获得波达方向估计结果。本发明充分利用了互质阵列能够增加自由度性能的优势和压缩感知技术,在降低计算复杂度的同时实现波达方向估计方法自由度的增加,可用于无源定位和目标探测。

    基于虚拟阵列协方差矩阵稀疏重建的互质阵列波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN107015190A

    公开(公告)日:2017-08-04

    申请号:CN201710117086.X

    申请日:2017-03-01

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01S3/14

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟阵列协方差矩阵稀疏重建的互质阵列波达方向估计方法,主要解决现有技术中自由度受限于物理天线阵元个数的问题,其实现步骤是:(1)接收端天线按照互质阵列结构进行架构;(2)采用互质阵列接收信号并建模;(3)计算互质阵列接收信号所对应的等价虚拟信号;(4)构造虚拟阵列协方差矩阵;(5)设计虚拟阵列协方差矩阵稀疏重建优化问题并求解;(6)通过峰值搜索获得波达方向估计结果。本发明充分利用了互质阵列能够增加自由度性能的优势,在虚拟域上引入协方差矩阵稀疏重建的方法以实现波达方向估计,实现了自由度的提升,可用于无源定位和目标探测。

    基于虚拟域空间功率谱估计的互质阵列自适应波束成形方法

    公开(公告)号:CN106972882A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201710117084.0

    申请日:2017-03-01

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: H04B7/0617

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟域空间功率谱估计的互质阵列自适应波束成形方法,主要解决现有技术中自由度性能受限的问题,其实现步骤是:(1)基站端架构互质阵列;(2)利用互质阵列接收信号并建模;(3)获得虚拟阵列等价接收信号;(4)计算互质阵列虚拟域空间功率谱;(5)期望信号导引向量重建;(6)干扰加噪声协方差矩阵积分重建;(7)计算波束成形器权重矢量。本发明充分利用了互质阵列能够增加自由度的优势,在虚拟域计算空间功率谱以进行参数估计,并结合重建的思想实现对互质阵列物理天线阵元权重矢量的设计,有效地提升了波束成形器的自由度性能,可用于信号的定向发送与接收。

    一种基于谱目标检测与匹配的无人机信号识别方法及系统

    公开(公告)号:CN118858755A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410899339.3

    申请日:2024-07-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于谱目标检测与匹配的无人机信号识别方法及系统,包括:构建检测信号的时频谱;对时频谱二值化滤波去噪;对时频谱进行带宽分析,初步检测图传信号有无;对时频谱进行图传信号解析,获取图传解析编码,并根据图传解析编码判断图传解析编码周期性,确定无人机是否存在;将图传解析编码与库中记录编码进行比对,进行无人机种类识别;对时频谱进行矩形检测,获取跳频信号的信号特征;将信号特征与库中信息比对,进行无人机种类识别。本发明充分利用了现有大多数无人机图传信号存在周期性质、跳频信号特征因机型存在差异的特点,适用于信号同频干扰多、侦测设备计算资源有限、不依靠数据信息先验等场景下的检测识别问题。

    基于乘性张量波束扫描的电磁矢量互质面阵多维参数估计方法

    公开(公告)号:CN112710983B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN202011490509.0

    申请日:2020-12-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于乘性张量波束扫描的电磁矢量互质面阵多维参数估计方法,主要解决现有方法中信号结构化信息损失和虚峰干扰的问题,其实现步骤是:构建电磁矢量互质面阵;电磁矢量互质面阵接收信号的张量建模;对应稀疏均匀子面阵接收信号张量的空域滤波权重设计;形成互质稀疏子面阵在波达方向和极化方向上的张量波束响应;基于互质稀疏均匀子面阵的乘性处理消除虚峰影响;通过乘性张量波束扫描实现电磁矢量互质面阵多维参数估计。本发明从电磁矢量互质面阵接收信号张量的空域滤波原理出发,构建基于互质稀疏均匀子面阵输出信号的乘性处理技术框架,在有效抑制虚峰的条件下,实现精确的目标多维参数估计,可用于目标定位。

    基于张量链分解的稀疏立方阵列波达方向估计方法

    公开(公告)号:CN115390007A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211017720.X

    申请日:2022-08-23

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于张量链分解的稀疏立方阵列波达方向估计方法,主要解决现有方法中通过canonical polyadic(CP)分解直接处理高维虚拟域协方差张量时计算复杂度高的问题,其实现步骤是:构建三维嵌套互质立方阵列;嵌套互质立方阵列接收信号的张量建模;通过互相关张量变换构造对应于虚拟均匀立方阵列的虚拟域张量;推导虚拟域协方差张量;对虚拟域协方差张量进行张量链分解;从张量链首矩阵和核张量中提取CP因子矩阵并获取波达方向估计结果。本发明通过张量链分解对高维虚拟域协方差张量进行降维表征,进而从低维度矩阵和核张量中高效提取角度信息,实现了低复杂度、高精度的波达方向估计,可用于目标定位。

    基于最小化准则的电磁矢量互质面阵张量功率谱估计方法

    公开(公告)号:CN112711000A

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN202011499625.9

    申请日:2020-12-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于最小化准则的电磁矢量互质面阵张量功率谱估计方法,主要解决现有方法中功率谱估计精度受限的问题,其实现步骤是:构建电磁矢量互质面阵;电磁矢量互质面阵接收信号的张量建模;面向互质稀疏均匀子面阵的结构化张量波束成形;计算互质稀疏均匀子面阵的张量波束功率;基于子面阵张量波束功率最小化处理的电磁矢量互质面阵张量功率谱估计。本发明从电磁矢量互质面阵接收信号张量的空域滤波原理出发,建立起两个稀疏均匀子面阵的互质布设特点与虚峰分布特性之间的关联,并以此为基础,形成基于互质稀疏均匀子面阵输出信号的最小化功率处理技术框架,从而实现精确的张量功率谱估计,可用于目标定位和成像。

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