【技術實現步驟摘要】
本申請涉及陣列信號處理，特別是涉及信號方向估計方法、裝置、電子設備及計算機程序產品。
技術介紹
1、目前，在得到陣列采集多個目標信號得到的陣列矩陣后，通常可以通過music（multiple?signal?classification，多信號分類）算法將陣列矩陣空間劃分為信號子空間以及噪聲子空間，再根據噪聲子空間，確定各目標信號的波達方向。在music算法的過程中，需要預先確定出目標信號的數量，才能夠劃分出準確的噪聲子空間，也才能夠得到準確的各目標信號的波達方向。但是，由于目標信號的數量通常難以估計得到，因此，在難以估計目標信號的數量的情況下，music算法確定出的各目標信號的波達方向的準確性較低。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的在于提供信號方向估計方法、裝置、電子設備及計算機程序產品，以實現在難以估計目標信號的數量的情況下，提高確定各目標信號的波達方向的準確性。具體技術方案如下：
2、本申請實施例提供了一種信號方向估計方法，所述方法包括：
3、獲取陣列采集各目標信號得到的時域信號矩陣，其中，所述時域信號矩陣的第i行第j列用于表示所述陣列中第i個陣元在第j個時刻接收到的數據；
4、對所述時域信號矩陣進行頻域轉換，得到各頻點分別對應的頻域序列矩陣，其中，所述頻域序列矩陣的第i行第j列用于表示所述陣列中第i個陣元接收到的數據在第j個頻點的分量；
5、分別計算各所述頻域序列矩陣的協方差矩陣，并計算各所述協方差矩陣的最大特征值對應的特征
6、分別計算各所述特征向量的正交矩陣；
7、根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向。
8、在一種可能的實施例中，所述分別計算各所述特征向量的正交矩陣，包括：
9、分別計算各所述特征向量的投影矩陣；
10、針對各所述特征向量，以單位矩陣減去所述特征向量的投影矩陣，得到所述特征向量的正交矩陣。
11、在一種可能的實施例中，所述分別計算各所述特征向量的投影矩陣，包括：
12、針對各所述特征向量，以所述特征向量與所述特征向量的共軛轉置矩陣的乘積，作為所述特征向量對應的投影矩陣。
13、在一種可能的實施例中，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向，包括：
14、根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量，構建用于篩選垂直于各所述正交矩陣的信號的空間譜函數；
15、利用所述空間譜函數進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向。
16、在一種可能的實施例中，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量，構建用于篩選垂直于各所述正交矩陣的信號的空間譜函數，包括：
17、按照下式構建用于篩選垂直于各所述正交矩陣的信號的空間譜函數：
18、
19、其中，為空間譜函數；為頻點數量；為所述陣列的目標陣列流型向量；為所述陣列的目標陣列流型向量的共軛轉置矩陣；為所述正交矩陣；為所述正交矩陣的共軛轉置矩陣。
20、在一種可能的實施例中，所述方法還包括：
21、根據所述陣列中各陣元的理論空間排布，計算得到所述陣列的理論陣列流型向量；
22、根據所述理論陣列流型向量，確定滿足最大功率條件和預設差值條件的陣列流型向量，作為所述陣列的目標陣列流型向量；
23、其中，所述最大功率條件為按照該陣列流型向量進行信號功率估計時得到的信號功率最大，所述預設差值條件為該陣列流型向量與所述理論陣列流型向量之間的差值小于預設差值閾值。
24、在一種可能的實施例中，所述根據所述理論陣列流型向量，確定滿足最大功率條件和預設差值條件的陣列流型向量，作為所述陣列的目標陣列流型向量，包括：
25、根據下式計算得到目標陣列流型向量：
26、
27、其中，為所述目標陣列流型向量；為所述理論陣列流型向量；為單位矩陣；為所述時域信號矩陣的協方差矩陣；
28、為通過在內進行牛頓迭代得到滿足下式的拉格朗日因子：
29、
30、其中，為單位矩陣；為所述時域信號矩陣的協方差矩陣；為所述理論陣列流型向量；為所述預設差值閾值；為參數；為參數。
31、本申請實施例還提供了一種信號方向估計裝置，所述裝置包括：
32、獲取模塊，用于獲取陣列采集各目標信號得到的時域信號矩陣，其中，所述時域信號矩陣的第i行第j列用于表示所述陣列中第i個陣元在第j個時刻接收到的數據；
33、頻域轉換模塊，用于對所述時域信號矩陣進行頻域轉換，得到各頻點分別對應的頻域序列矩陣，其中，所述頻域序列矩陣的第i行第j列用于表示所述陣列中第i個陣元接收到的數據在第j個頻點的分量；
34、特征向量計算模塊，用于分別計算各所述頻域序列矩陣的協方差矩陣，并計算各所述協方差矩陣的最大特征值對應的特征向量；
35、正交矩陣計算模塊，用于分別計算各所述特征向量的正交矩陣；
36、波達方向得到模塊，用于根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向。
37、本申請實施例還提供了一種電子設備，包括：
38、存儲器，用于存放計算機程序；
39、處理器，用于執行存儲器上所存放的程序時，實現上述任一所述的信號方向估計方法。
40、本申請實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質內存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述任一所述的信號方向估計方法。
41、本申請實施例還提供了一種包含指令的計算機程序產品，當其在計算機上運行時，使得計算機執行上述任一所述的信號方向估計方法。
42、本申請實施例有益效果：
43、本申請實施例提供的信號方向估計方法、裝置、電子設備及計算機程序產品，可以獲取陣列采集各目標信號得到的時域信號矩陣，其中，時域信號矩陣的第i行第j列用于表示陣列中第i個陣元在第j個時刻接收到的數據；對時域信號矩陣進行頻域轉換，得到所有各頻點分別對應的頻域序列矩陣，其中，頻域序列矩陣的第i行第j列用于表示陣列中第i個陣元接收到的數據在第j個頻點的分量；分別計算各頻域序列矩陣的協方差矩陣，并計算各協方差矩陣的最大特征值對應的特征向量；分別計算各特征向量的正交矩陣；根據各正交矩陣以及陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各目標信號的波達方向。本申請實施例中可以假設每個頻點中存在一個目標信號，那么，就可以針對各頻點，通過計算頻域序列矩陣的協方差矩陣的最大特征值對應的特征向量，得到該頻點的協方差矩陣的最大特征值對應的特征向量，這些特征向量必然覆蓋了所有目標信號的方向，因此，這些特征向量的正交矩陣必然與所有目標信號均正交，也即本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種信號方向估計方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別計算各所述特征向量的正交矩陣，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分別計算各所述特征向量的投影矩陣，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量，構建用于篩選垂直于各所述正交矩陣的信號的空間譜函數，包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據所述理論陣列流型向量，確定滿足最大功率條件和預設差值條件的陣列流型向量，作為所述陣列的目標陣列流型向量，包括：
8.一種信號方向估計裝置，其特征在于，所述裝置包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機程序產品，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種信號方向估計方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別計算各所述特征向量的正交矩陣，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分別計算各所述特征向量的投影矩陣，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量進行空間譜搜索，得到各所述目標信號的波達方向，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據各所述正交矩陣以及所述陣列的目標陣列流型向量，構建用于篩選垂直...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠，李新華，許建軍，張祥祥，
申請(專利權)人：杭州海康威視數字技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。