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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114966532B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210694274.X，技术领域涉及：G01S3/14；该发明授权基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法是由悦亚星;杨天卓;周成伟;史治国;陈积明设计研发完成，并于2022-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法，主要解决现有技术无法实现空域和极化域信息联合处理的问题，其实现步骤是：利用正交磁环与偶极子阵元构造稀疏多极化阵列；对所提阵列进行接收信号建模，并对水平极化与垂直极化接收信号解耦；对解耦信号进行多维参数分离；获得虚拟域等价均匀多极化阵列所对应的虚拟信号；重构虚拟域接收信号协方差矩阵；根据重构的虚拟域接收信号协方差矩阵进行二维波达方向和极化参数的联合估计。本发明有效利用了空域和极化域联合平滑技术，为稀疏多极化阵列多维参数联合估计提供有效的解决方案，可用于无源探测和目标定位。

本发明授权基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于正交磁环与偶极子的稀疏多极化阵列多维参数联合估计方法，其特征在于，包含以下步骤： 1在接收端使用正交磁环与偶极子阵元构建稀疏多极化阵列：该稀疏多极化阵列由四个平行子阵组成，其中子阵1H和子阵2H由磁环构成，子阵1V和2V由偶极子构成，各子阵均为包含L0个阵元的完全可扩充稀疏阵，这里，完全可扩充稀疏阵是指其所推导的虚拟差合阵中不含孔洞的稀疏阵列；子阵1V和2V分别位于子阵1H和2H的正上方距离0＜dz≤λ2处，λ表示入射窄带信号的波长，即子阵1V和子阵1H的间距以及子阵2V和子阵2H的间距均为dz；子阵2H和2V分别位于子阵子阵1H和1V的x轴正方向距离0＜dx≤λ2处，即子阵2H和子阵1H的间距以及子阵2V和子阵1V的间距均为dx；阵列中磁环阵元的法线方向和偶极子阵元的轴向方向均平行于z轴； 2对所构建的正交磁环与偶极子稀疏多极化阵列进行接收信号建模，该阵列在t时刻的接收信号xt表示为： 其中x1Ht和x2Ht分别表示子阵1H和子阵2H在t时刻接收信号的水平极化分量，x1Vt和x2Vt分别表示子阵1V和子阵2V在t时刻接收信号的垂直极化分量，[·]T表示转置操作，M为非相关远场窄带信号源个数，表示对应于所设计稀疏多极化阵列第m个信号源的4L0×2维角度域导引矩阵： 其中，θm、φm分别表示第m个信号源的方位角和俯仰角，m＝1,2,…,M，表示子阵1H的空域导引矢量，yl，l＝1,2,…,L0，表示第l个阵元与首个阵元的间距，y1＝0，表示L0×1维零矢量，对应于第m个信号源的极化矢量，分别包括对应于水平极化分量的参数cosγm和对应于垂直极化分量的参数γm、ηm分别表示第m个信号源的极化辅助角和极化相位差，smt表示对应于第m个信号源的波形，nt是均值为零且与各信号源相互独立的高斯白噪声分量； 为便于将导引矢量中表征子阵1H角度域导引矢量中的和其余与角度参数相关的参数因子sinφm、 以及极化矢量解耦出来，正交磁环与偶极子稀疏多极化阵列接收信号表示为如下水平极化和垂直极化解耦的形式： 其中In表示n×n维单位矩阵，表示克罗内克积，hm表示包含时延因子、水平极化分量参数cosγm与垂直极化分量参数的4×1维矢量： 所述时延因子包括与 3为了对解耦信号进行多维参数分离，定义αm、βm分别为第m个信号源的波达方向与y轴和x轴之间的夹角，故有θm、φm、αm和βm满足以下关系： sinφmsinθm＝cosαm,sinφmcosθm＝cosβm； 则正交磁环与偶极子稀疏多极化阵列接收信号表示为： 其中4L0×4维矩阵定义为： 是子阵1H对应的空域导引矢量的等价表示： 相应的，hm等价表示为： 经过上述操作，正交磁环与偶极子稀疏多极化阵列接收信号xt中与角度αm相关的块对角矩阵被单独分离出来，以便于多维参数的分离求解； 4为获得虚拟域等价均匀多极化阵列所对应的虚拟信号，首先计算正交磁环与偶极子稀疏多极化阵列接收信号的协方差矩阵Rxx： 其中E{·}表示数学期望，[·]H表示共轭转置操作，表示第m个信号源的功率，σ2表示噪声功率；实际情况下，Rxx根据K个采样快拍近似计算得到，即： 基于这一性质，将Rxx平均分块为与空域参数和极化域参数相关且维度均为L0×L0的16个分块矩阵Rpq： 其中1≤p,q≤4，表示矩阵的第p行第q列元素；p＝1,2,3,4，p＝1时Rpp表示子阵1H接收信号的自相关，p＝2时Rpp表示子阵1V接收信号的自相关，p＝3时Rpp表示子阵2H接收信号的自相关，p＝4时Rpp表示子阵2V接收信号的自相关，p,q＝1,2,3,4且p≠q，共种Rpq，表示子阵1H接收信号、子阵1V接收信号、子阵2H接收信号和子阵2V接收信号之间的互相关；对Rpq,p,q＝1,2,3,4,进行矢量化操作得到矢量rpq： 其中，vecRpq表示对矩阵Rpq矢量化操作，即把矩阵Rpq中的各列依次堆叠以形成一个新的矢量，L0×M维矩阵表示所设计阵列各子阵导引矩阵中仅与参数α相关的部分，·*表示共轭操作，表示Khatri-Rao积，维矩阵表示仅与参数α相关的虚拟阵列导引矩阵，M×1维矢量表示对应于所提阵列导引矩阵中与α分离解耦的参数，由于各子阵阵元位置对应于完全可扩充稀疏阵，矢量rpq对应的虚拟阵列表示为含有2L-1个虚拟连续阵元的均匀阵列0＜d≤λ2表示单位间隔，将矢量rpq中的元素按照虚拟均匀阵列各阵元所对应的等价接收信号排序为矢量信号υpq： 其中e2L-1表示2L-1维列矢量，其第L个元素为1，其余元素均为零，表示为： 其对应于各子阵的虚拟均匀差合阵列中去除极化分量且仅与角度参数α相关的空域导引矢量； 5重构虚拟域接收信号协方差矩阵；首先将虚拟域各阵元所对应的等价接收信号υpq依次分解为L个L×1维虚拟等价接收信号子矢量： υpq,v＝Ωvυpq， 其中Ωv＝[OL×v-1,IL,OL×L-v]，v＝1,2,…,L，表示m1×m2维全零矩阵；对L个υpq,v进行列矢量合并操作，得到虚拟域等价均匀多极化阵列各子阵接收信号的自相关互相关矩阵： 其中表示对应于一维角度参数αm的虚拟域等价均匀多极化阵列中子阵1H的空域导引矢量；虚拟正交磁环与偶极子均匀多极化阵列接收信号协方差矩阵Rυυ重构为： 其中表示与相对应的4L×4维块对角矩阵； 6根据重构的虚拟域等价均匀多极化阵列接收信号的协方差矩阵Rυυ进行融合空域和极化域信息的多项式系数求解； 7基于多项式求根原理和子空间正交原理进行二维波达方向和极化参数的联合估计。

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