浙江大学陈耀武获国家专利权
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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定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:CN119936852B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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:202411972197.5,技术领域涉及:G01S7/52;该发明授权一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定方法是由陈耀武;潘鹏程;刘雪松;蒋荣欣;周凡;辜博轩设计研发完成,并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定方法,该方法包括:设置校正声源位于相对于传感器线性阵列的未知远场方向;对传感器线性阵列的观测区域划分得到若干格点,基于格点与偏移量对阵列采样信号修正,构建阵列响应信号模型,进行格点与偏移量的联合稀疏波达方向估计,获得校正声源信号波达方向;通过迭代修正,将求解校正声源信号波达方向联合稀疏估计方法推广至平面阵列及多频十字阵列;基于估计的校正声源波达方向,采用空域滤波方法完成阵列幅相误差标定。本发明解决了现有的阵列幅相误差标定造成的波束图衰减问题,提高误差修正精度及修正效率,拓宽了误差标定方法在多阵列类型中的应用。
本发明授权一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定方法在权利要求书中公布了:1.一种基于联合稀疏估计的阵列幅相误差标定方法,其特征在于,所述阵列幅相误差标定方法,包括以下步骤: 设置校正声源位于相对于传感器线性阵列的未知远场方向; 对传感器线性阵列的观测区域划分得到若干格点,包括:对目标信号未知的分布,通过将阵列观测区域划分为P个均匀或非均匀格点来替代连续的信号角度分布,每个格点对应一个入射信号角度,获得阵列响应信号表示为:,其中,表示阵列响应信号,表示信号向量,为单位虚数,表示信号频率,表示格点对应的入射信号角度,为信号在当前介质的传播速度,为阵元独立同分布的噪声;基于格点与偏移量对阵列采样信号修正,包括:将格点扩展到线性阵列,并引入偏移量进行信号修正,使其具有离网入射信号的波达方向的估计能力,修正后的响应信号表示为:,其中,为观测区域矩阵,,为离网角度偏移量,表示距离格点最近的入射信号实际角度与在格点角度的差值,T表示转置运算,为观测区域矩阵的离网修正项,由于实际应用中信号样本数远远少于格点数,因此线性阵列的信号向量视作稀疏向量,为线性阵列的噪声;构建阵列响应信号模型,进行格点与偏移量的联合稀疏波达方向估计,包括:为避免偏移量越界导致索引混淆,离网角度偏移量不应超过格点角度间距的一半,若格点均匀且对应间距为,则约束可表示为:,其中,为离网角度偏移量,表示距离格点最近的入射信号实际角度与在格点角度的差值,P表示格点数; 令,基于LASSO理论的L2范数,阵列采样信号的波达方向估计问题表示为:,其中,观测区域矩阵,表示的矩阵,为观测区域矩阵的离网修正项,表示线性阵列的实际响应信号,为保证稀疏性的罚函数项,为最近索引处入射信号向量,为正则化参数,表示二范数的平方,对于中任意元素,仅当其对应的最近索引处入射信号非零时,的非零值有意义,表示为最近索引处入射信号的夹角; 对和做联合稀疏估计,令,阵列采样信号的波达方向估计问题进一步表示为:,其中,表示的矩阵,表示矩阵,T表示转置运算,为保证联合稀疏性的罚函数项,为联合稀疏性估计项;基于联合稀疏性估计项进行迭代求解优化,完成联合稀疏波达方向估计,获得校正声源信号波达方向; 通过迭代修正,将求解校正声源信号波达方向联合稀疏估计方法推广至平面阵列及多频十字阵列; 基于估计的校正声源波达方向,采用空域滤波方法完成阵列幅相误差标定。
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