摘 要：針對現(xiàn)有測向系統(tǒng)多信號適應(yīng)能力弱、測向精度低的問題，提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的高精度陣列測向新方法。該方法提取單信號入射時的輸入特征向量，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建單信號測向網(wǎng)絡(luò)框架。利用信號的獨立性，將多信號測向問題轉(zhuǎn)化為單信號測向問題，在單信號訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多信號來波方向估計。仿真實驗與理論分析結(jié)果表明，該方法有效減少了輸入特征維數(shù)和網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本數(shù)目，在多信號同時入射及陣列互耦效應(yīng)條件下均獲得了高精度的到達方向（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ，ＤＯＡ）估計的測向結(jié)果。

關(guān)鍵詞：卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)驅(qū)動；陣列測向；互耦效應(yīng)

中圖分類號：ＴＮ９１１． ７ 文獻標(biāo)志碼：Ａ

文章編號：１００３－３１１４（２０２４）０５－１０１６－０８

０ 引言

陣列測向在雷達、電子偵察、水聲等領(lǐng)域都有著重大的應(yīng)用需求。目前的陣列測向系統(tǒng)主要采用空間譜估計體制［１－６］和相位干涉儀測向體制［７－１１］兩種?？臻g譜估計體制可以實現(xiàn)同頻多信號情況下的方向估計，且精度較高，但需要進行譜峰搜索，計算量較大，工程應(yīng)用上實時性效果不佳。相位干涉儀測向體制計算量小，可實時對單個輻射源測向，但不具備同頻多信號測向能力。上述兩種測向體制均建立在精準(zhǔn)建模基礎(chǔ)之上，但在實際環(huán)境中，測向設(shè)備往往受到陣列互耦效應(yīng)、多徑效應(yīng)等非理想因素的影響，導(dǎo)致測向模型失配，測向精度無法達到性能指標(biāo)。機器學(xué)習(xí)技術(shù)不依賴于預(yù)設(shè)模型，通過樣本數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)建立模型，可表達信號接收數(shù)據(jù)與輻射源方向的映射關(guān)系，實現(xiàn)模型誤差條件下的高精度測向。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的陣列測向方法［１２－１８］有望解決傳統(tǒng)測向方法在模型誤差上面臨的瓶頸問題，從而有效提高測向系統(tǒng)在實際環(huán)境中的應(yīng)用性能。