一種目標(biāo)感知方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品與流程

本發(fā)明涉及信號處理，尤其涉及一種目標(biāo)感知方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模的陣列天線系統(tǒng)在水聲、雷達(dá)和無線通信等領(lǐng)域得到的廣泛的研究和應(yīng)用。通過波束賦形技術(shù)，大規(guī)模的陣列天線能提供額外的分集和復(fù)用增益，除此之外，通過各類信號回波角度估計算法，可以利用陣列天線的信號處理獲取目標(biāo)的角度信息，從而對回波的目標(biāo)進(jìn)行感知。對目標(biāo)回波角度信息的估計成為了無線通信和感知中必不可少的內(nèi)容。

2、利用陣列天線獲取目標(biāo)回波角度信息的方法有波束賦形方法或一些超分辨角度估計算法，如caopn算法、music算法、esprit算法以及這些方法的擴(kuò)展算法等等，對于實際的多通道天線系統(tǒng)，這些算法能夠成功運(yùn)用的前提是陣列天線的一致性得到滿足。在一致性條件得到滿足的前提下，上述各類的回波角度估計算法對單目標(biāo)回波或者多目標(biāo)回波(非相干回波)的角度估計均能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

3、然而對于某些場景，這種一致性可能得不到滿足，比如高頻天線之間的隔離度不夠或者低頻陣列天線周圍復(fù)雜的環(huán)境都可能引起嚴(yán)重的天線互耦現(xiàn)象，從而導(dǎo)致不同天線方向圖的一致性難以滿足。傳統(tǒng)的波束賦形算法角度分辨率低，角度相近回波無法辨識。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種目標(biāo)感知方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，以實現(xiàn)在天線方向圖不一致時的回波角度確定。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種目標(biāo)感知方法，包括：

3、獲取總天線個數(shù)、來自陣列天線的接收信號及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度；

4、根據(jù)所述總天線個數(shù)及所述預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度，確定所述陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典；

5、根據(jù)所述天線陣列的陣列排布方式，確定角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典；

6、根據(jù)所述接收信號、所述方向圖網(wǎng)格字典及所述角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典，確定凸優(yōu)化問題；

7、根據(jù)所述凸優(yōu)化問題的稀疏解，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度。

8、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種目標(biāo)感知裝置，包括：

9、信息獲取模塊，用于獲取總天線個數(shù)、來自陣列天線的接收信號及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度；

10、第一確定模塊，用于根據(jù)所述總天線個數(shù)及所述預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度，確定所述陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典；

11、第二確定模塊，用于根據(jù)所述天線陣列的陣列排布方式，確定角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典；

12、第三確定模塊，用于根據(jù)所述接收信號、所述方向圖網(wǎng)格字典及所述角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典，確定凸優(yōu)化問題；

13、角度確定模塊，用于根據(jù)所述凸優(yōu)化問題的稀疏解，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度。

14、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

15、至少一個處理器；以及

16、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

17、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實施例所述的目標(biāo)感知方法。

18、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)指令，所述計算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明任一實施例所述的目標(biāo)感知方法。

19、根據(jù)本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)程序，計算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明任一實施例的目標(biāo)感知方法。

20、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，通過獲取總天線個數(shù)、來自陣列天線的接收信號及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度；根據(jù)總天線個數(shù)及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度，確定陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典；根據(jù)天線陣列的陣列排布方式，確定角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典；根據(jù)接收信號、方向圖網(wǎng)格字典及角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典，確定凸優(yōu)化問題；根據(jù)凸優(yōu)化問題的稀疏解，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度。通過構(gòu)建陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典，將目標(biāo)回波角度的估計轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問題，通過對稀疏性的凸優(yōu)化問題求解，得到估計回波角度。實現(xiàn)了陣列天線方向圖不一致條件下回波角度的估計，基于稀疏性的求解方法屬于壓縮感知算法，進(jìn)而實現(xiàn)了多個角度回波具有相干性時的確定，且具有高分辨率特性，具有更廣泛的應(yīng)用場景。

21、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種目標(biāo)感知方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述總天線個數(shù)及所述預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度，確定所述陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述方位角網(wǎng)格向量及所述俯仰角網(wǎng)格向量，確定所述陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述接收信號、所述方向圖網(wǎng)格字典及所述角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典，確定凸優(yōu)化問題，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述凸優(yōu)化問題的稀疏解，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述索引值、所述方位角網(wǎng)格向量及所述俯仰角網(wǎng)格向量，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度，包括：

7.一種目標(biāo)感知裝置，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

9.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)指令，所述計算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項所述的目標(biāo)感知方法。

10.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的目標(biāo)感知方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種目標(biāo)感知方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，該方法包括：獲取總天線個數(shù)、來自陣列天線的接收信號及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度；根據(jù)總天線個數(shù)及預(yù)設(shè)角度網(wǎng)格長度，確定陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典；根據(jù)天線陣列的陣列排布方式，確定角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典；根據(jù)接收信號、方向圖網(wǎng)格字典及角度導(dǎo)向矢量網(wǎng)格字典，確定凸優(yōu)化問題；根據(jù)凸優(yōu)化問題的稀疏解，確定檢測目標(biāo)的估計回波角度。通過構(gòu)建陣列天線的方向圖網(wǎng)格字典，將目標(biāo)回波角度的估計轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問題，通過對稀疏性的凸優(yōu)化問題求解，得到估計回波角度。實現(xiàn)了陣列天線方向圖不一致條件下回波角度的估計，提高了回波角度的高分辨率，具有更廣泛的應(yīng)用場景。

技術(shù)研發(fā)人員：王玉桃,楊付乾,薛志鵬,蔡朋浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紫金山實驗室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6