公开(公告)号：CN111929637B

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202010625355.5

申请日：2020-07-01

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  张军 ,  冯义志 ,  陈芳炯 ,  季飞

IPC: G01S3/14

Abstract: 本发明公开了一种基于互质阵列差和虚拟扩充的一维波达方向估计方法，该方法对互质阵列输出的协方差矩阵进行向量化处理，通过数据连接和去冗余得到扩充的虚拟阵列接收数据，并利用该接收数据得到目标源信号的波达方向估计值。其中虚拟阵列接收数据对应的虚拟阵列不仅包含互质阵列中的差集元素还包含和集元素，因而相比于虚拟阵列中仅包含差集元素的情况，其虚拟阵元数及可估计信源数更多。本发明通过重构子阵列接收数据的方式来一次扩展虚拟阵元数，并利用该子阵列接收数据重构模型的协方差矩阵和椭圆协方差矩阵获得二次扩展的虚拟阵列，因此相比于圆信号入射的情况，其扩展的虚拟阵列自由度更大，且具有更优的DOA估计性能。

公开(公告)号：CN111929637A

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN202010625355.5

申请日：2020-07-01

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  张军 ,  冯义志 ,  陈芳炯 ,  季飞

IPC: G01S3/14

Abstract: 本发明公开了一种基于互质阵列差和虚拟扩充的一维波达方向估计方法，该方法对互质阵列输出的协方差矩阵进行向量化处理，通过数据连接和去冗余得到扩充的虚拟阵列接收数据，并利用该接收数据得到目标源信号的波达方向估计值。其中虚拟阵列接收数据对应的虚拟阵列不仅包含互质阵列中的差集元素还包含和集元素，因而相比于虚拟阵列中仅包含差集元素的情况，其虚拟阵元数及可估计信源数更多。本发明通过重构子阵列接收数据的方式来一次扩展虚拟阵元数，并利用该子阵列接收数据重构模型的协方差矩阵和椭圆协方差矩阵获得二次扩展的虚拟阵列，因此相比于圆信号入射的情况，其扩展的虚拟阵列自由度更大，且具有更优的DOA估计性能。

公开(公告)号：CN111273219A

公开(公告)日：2020-06-12

申请号：CN202010096510.9

申请日：2020-02-17

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  杨萃 ,  李杰 ,  陈芳炯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明公开了一种基于圆与非圆混合信号的一维水下波达方向估计方法，包括以下步骤：S1、建立水下一维均匀线阵的阵列信号接收数据模型，并对该数据模型进行重构；S2、对重构矩阵中的导向向量矩阵进行扩展，获得数据扩展矩阵；S3、利用数据扩展矩阵求出均匀线阵对应的特征值参数；S4、基于特征值参数求解混合信号的一维波达方向估计值，并对结果区分，得到圆与非圆信号各自对应的波达方向估计值。本发明将圆与非圆信号一起处理，通过对混合信号中的导向向量矩阵进行扩展，从而增加处理信号的个数并在结果中利用该扩展特性识别出圆与非圆信号分别对应的波达方向估计值。

公开(公告)号：CN112799008A

公开(公告)日：2021-05-14

申请号：CN202110022718.0

申请日：2021-01-08

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  杨萃 ,  张军 ,  冯义志 ,  陈芳炯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明公开了一种声速无关的快速二维波达方向估计方法，步骤如下：基于三平行线阵得到三个等阵元间距的子阵列接收数据模型；对子阵列接收数据模型处理得自协方差矩阵和互协方差矩阵，联立得协方差扩展矩阵；对扩展矩阵处理得传播算子矩阵，并基于传播算子矩阵与扩展矩阵间的线性关系得三平行线阵对应含声速信息的特征值参数；利用特征值参数间的角度关系消去声速变量，并求出目标源信号的二维波达方向估计值。本方法基于阵列接收数据的协方差信息实现矩阵扩展，同时以线性变换代替特征分解的方式对扩展矩阵处理，大大降低计算量。此外在计算过程中消除信号在介质中的传播速度，使波达方向估计值与速度无关，排除了速度对算法结果的影响。

公开(公告)号：CN112799008B

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202110022718.0

申请日：2021-01-08

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  杨萃 ,  张军 ,  冯义志 ,  陈芳炯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明公开了一种声速无关的快速二维波达方向估计方法，步骤如下：基于三平行线阵得到三个等阵元间距的子阵列接收数据模型；对子阵列接收数据模型处理得自协方差矩阵和互协方差矩阵，联立得协方差扩展矩阵；对扩展矩阵处理得传播算子矩阵，并基于传播算子矩阵与扩展矩阵间的线性关系得三平行线阵对应含声速信息的特征值参数；利用特征值参数间的角度关系消去声速变量，并求出目标源信号的二维波达方向估计值。本方法基于阵列接收数据的协方差信息实现矩阵扩展，同时以线性变换代替特征分解的方式对扩展矩阵处理，大大降低计算量。此外在计算过程中消除信号在介质中的传播速度，使波达方向估计值与速度无关，排除了速度对算法结果的影响。

公开(公告)号：CN111273219B

公开(公告)日：2023-04-21

申请号：CN202010096510.9

申请日：2020-02-17

Applicant: 华南理工大学

Inventor： 宁更新 ,  张书嘉 ,  杨萃 ,  李杰 ,  陈芳炯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明公开了一种基于圆与非圆混合信号的一维水下波达方向估计方法，包括以下步骤：S1、建立水下一维均匀线阵的阵列信号接收数据模型，并对该数据模型进行重构；S2、对重构矩阵中的导向向量矩阵进行扩展，获得数据扩展矩阵；S3、利用数据扩展矩阵求出均匀线阵对应的特征值参数；S4、基于特征值参数求解混合信号的一维波达方向估计值，并对结果区分，得到圆与非圆信号各自对应的波达方向估计值。本发明将圆与非圆信号一起处理，通过对混合信号中的导向向量矩阵进行扩展，从而增加处理信号的个数并在结果中利用该扩展特性识别出圆与非圆信号分别对应的波达方向估计值。