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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：本发明公开了一种冲击噪声下基于复合熵的宽带测向方法及系统。该方法包括：在冲击噪声下构建基于聚焦中值离差复合熵的低阶矩阵，建立基于复合熵的低阶矩阵的加权信号子空间拟合宽带信号测向模型，所设计宽带信号测向模型在冲击噪声环境下能有效测向，且具有良好的解相干能力；设计连续量子白骨顶鸡搜索机制求解加权信号子空间拟合宽带信号测向模型，能够在减少计算量的情况下，提高求解精度，使宽带测向估计结果更准确和具有鲁棒性。

主权项：1.一种冲击噪声下基于复合熵的宽带测向方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立冲击噪声下基于聚焦中值离差复合熵构造的伪协方差加权信号子空间宽带信号测向模型；假设在冲击噪声环境下P个远场的宽带信号分别以方向角θ1,θ2,…,θP入射到空间包含M个阵元的均匀线阵上，入射信号的带宽为B，最低频率为fa，最高频率为fb，快拍数为且入射信号和噪声不相关；以第一个阵元为参考阵元，则第m个阵元在时刻所接收到的信号表示为： 其中，am,p表示第m个阵元对第p个信号的增益，表示时刻入射方向为θp的宽带信号，表示时刻第m个阵元上的冲击噪声，表示第p个信号到达第m个阵元时相对于参考阵元的时延；将观测时间T0内的阵列接收数据分为L个子段，每段的时间对接收到的数据进行K点离散傅里叶变换，得到在频率fk时阵列接收的频域信号Zfk；选择中心频率f0作为RSS算法的参考频率点，构造参考频率点f0处的导向矩阵为： 其中导向矢量为：p＝1,2,…,P；构造出接收数据对应频率点fk的聚焦矩阵Tfk＝VfkUHfk，其中，Ufk和Vfk分别是AθfkAθf0的左奇异矢量和右奇异矢量，上标H表示共轭转置；利用中值离差复合熵构造出对应频率点fk的伪协方差矩阵Qfk，求得每个频率点fk对应的接收数据聚焦伪协方差矩阵为Qcfk＝TfkQfkTHfk，之后求出参考频率点f0对应的接收数据聚焦伪协方差矩阵为对Qcf0进行特征值分解，得到接收数据的信号子空间和噪声子空间，即： 其中，Usf0表示由大特征值对应的特征向量组成的信号子空间，Unf0表示由小特征值对应的特征向量构成的噪声子空间，Σs是由大特征值组成的对角矩阵，Σn是由小特征值构成的对角矩阵，μnn＝P+1,P+2,…,M是M-P个小特征值；结合加权信号子空间拟合测向方法设计基于聚焦中值离差复合熵构造的伪协方差加权信号子空间宽带信号测向模型为： 其中，Pθf0＝Aθf0为参考频点f0对应的正交投影矩阵，表示加权矩阵，I是单位矩阵，是噪声离差，tr·表示矩阵的求迹运算；步骤二、将所述加权信号子空间宽带信号测向模型中导向矩阵中来波角度的量子态作为白骨顶鸡的量子位置，利用量子化改进的白骨顶鸡群优化算法获取最优宽带测向来波角度。

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