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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114966532B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210694274.X，技術領域涉及：G01S3/14；該發明授權基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法是由悅亞星;楊天卓;周成偉;史治國;陳積明設計研發完成，并于2022-06-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法，主要解決現有技術無法實現空域和極化域信息聯合處理的問題，其實現步驟是：利用正交磁環與偶極子陣元構造稀疏多極化陣列；對所提陣列進行接收信號建模，并對水平極化與垂直極化接收信號解耦；對解耦信號進行多維參數分離；獲得虛擬域等價均勻多極化陣列所對應的虛擬信號；重構虛擬域接收信號協方差矩陣；根據重構的虛擬域接收信號協方差矩陣進行二維波達方向和極化參數的聯合估計。本發明有效利用了空域和極化域聯合平滑技術，為稀疏多極化陣列多維參數聯合估計提供有效的解決方案，可用于無源探測和目標定位。

本發明授權基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法在權利要求書中公布了：1.一種基于正交磁環與偶極子的稀疏多極化陣列多維參數聯合估計方法，其特征在于，包含以下步驟： 1在接收端使用正交磁環與偶極子陣元構建稀疏多極化陣列：該稀疏多極化陣列由四個平行子陣組成，其中子陣1H和子陣2H由磁環構成，子陣1V和2V由偶極子構成，各子陣均為包含L0個陣元的完全可擴充稀疏陣，這里，完全可擴充稀疏陣是指其所推導的虛擬差合陣中不含孔洞的稀疏陣列；子陣1V和2V分別位于子陣1H和2H的正上方距離0＜dz≤λ2處，λ表示入射窄帶信號的波長，即子陣1V和子陣1H的間距以及子陣2V和子陣2H的間距均為dz；子陣2H和2V分別位于子陣子陣1H和1V的x軸正方向距離0＜dx≤λ2處，即子陣2H和子陣1H的間距以及子陣2V和子陣1V的間距均為dx；陣列中磁環陣元的法線方向和偶極子陣元的軸向方向均平行于z軸； 2對所構建的正交磁環與偶極子稀疏多極化陣列進行接收信號建模，該陣列在t時刻的接收信號xt表示為： 其中x1Ht和x2Ht分別表示子陣1H和子陣2H在t時刻接收信號的水平極化分量，x1Vt和x2Vt分別表示子陣1V和子陣2V在t時刻接收信號的垂直極化分量，[·]T表示轉置操作，M為非相關遠場窄帶信號源個數，表示對應于所設計稀疏多極化陣列第m個信號源的4L0×2維角度域導引矩陣： 其中，θm、φm分別表示第m個信號源的方位角和俯仰角，m＝1,2,…,M，表示子陣1H的空域導引矢量，yl，l＝1,2,…,L0，表示第l個陣元與首個陣元的間距，y1＝0，表示L0×1維零矢量，對應于第m個信號源的極化矢量，分別包括對應于水平極化分量的參數cosγm和對應于垂直極化分量的參數γm、ηm分別表示第m個信號源的極化輔助角和極化相位差，smt表示對應于第m個信號源的波形，nt是均值為零且與各信號源相互獨立的高斯白噪聲分量； 為便于將導引矢量中表征子陣1H角度域導引矢量中的和其余與角度參數相關的參數因子sinφm、 以及極化矢量解耦出來，正交磁環與偶極子稀疏多極化陣列接收信號表示為如下水平極化和垂直極化解耦的形式： 其中In表示n×n維單位矩陣，表示克羅內克積，hm表示包含時延因子、水平極化分量參數cosγm與垂直極化分量參數的4×1維矢量： 所述時延因子包括與 3為了對解耦信號進行多維參數分離，定義αm、βm分別為第m個信號源的波達方向與y軸和x軸之間的夾角，故有θm、φm、αm和βm滿足以下關系： sinφmsinθm＝cosαm,sinφmcosθm＝cosβm； 則正交磁環與偶極子稀疏多極化陣列接收信號表示為： 其中4L0×4維矩陣定義為： 是子陣1H對應的空域導引矢量的等價表示： 相應的，hm等價表示為： 經過上述操作，正交磁環與偶極子稀疏多極化陣列接收信號xt中與角度αm相關的塊對角矩陣被單獨分離出來，以便于多維參數的分離求解； 4為獲得虛擬域等價均勻多極化陣列所對應的虛擬信號，首先計算正交磁環與偶極子稀疏多極化陣列接收信號的協方差矩陣Rxx： 其中E{·}表示數學期望，[·]H表示共軛轉置操作，表示第m個信號源的功率，σ2表示噪聲功率；實際情況下，Rxx根據K個采樣快拍近似計算得到，即： 基于這一性質，將Rxx平均分塊為與空域參數和極化域參數相關且維度均為L0×L0的16個分塊矩陣Rpq： 其中1≤p,q≤4，表示矩陣的第p行第q列元素；p＝1,2,3,4，p＝1時Rpp表示子陣1H接收信號的自相關，p＝2時Rpp表示子陣1V接收信號的自相關，p＝3時Rpp表示子陣2H接收信號的自相關，p＝4時Rpp表示子陣2V接收信號的自相關，p,q＝1,2,3,4且p≠q，共種Rpq，表示子陣1H接收信號、子陣1V接收信號、子陣2H接收信號和子陣2V接收信號之間的互相關；對Rpq,p,q＝1,2,3,4,進行矢量化操作得到矢量rpq： 其中，vecRpq表示對矩陣Rpq矢量化操作，即把矩陣Rpq中的各列依次堆疊以形成一個新的矢量，L0×M維矩陣表示所設計陣列各子陣導引矩陣中僅與參數α相關的部分，·*表示共軛操作，表示Khatri-Rao積，維矩陣表示僅與參數α相關的虛擬陣列導引矩陣，M×1維矢量表示對應于所提陣列導引矩陣中與α分離解耦的參數，由于各子陣陣元位置對應于完全可擴充稀疏陣，矢量rpq對應的虛擬陣列表示為含有2L-1個虛擬連續陣元的均勻陣列0＜d≤λ2表示單位間隔，將矢量rpq中的元素按照虛擬均勻陣列各陣元所對應的等價接收信號排序為矢量信號υpq： 其中e2L-1表示2L-1維列矢量，其第L個元素為1，其余元素均為零，表示為： 其對應于各子陣的虛擬均勻差合陣列中去除極化分量且僅與角度參數α相關的空域導引矢量； 5重構虛擬域接收信號協方差矩陣；首先將虛擬域各陣元所對應的等價接收信號υpq依次分解為L個L×1維虛擬等價接收信號子矢量： υpq,v＝Ωvυpq， 其中Ωv＝[OL×v-1,IL,OL×L-v]，v＝1,2,…,L，表示m1×m2維全零矩陣；對L個υpq,v進行列矢量合并操作，得到虛擬域等價均勻多極化陣列各子陣接收信號的自相關互相關矩陣： 其中表示對應于一維角度參數αm的虛擬域等價均勻多極化陣列中子陣1H的空域導引矢量；虛擬正交磁環與偶極子均勻多極化陣列接收信號協方差矩陣Rυυ重構為： 其中表示與相對應的4L×4維塊對角矩陣； 6根據重構的虛擬域等價均勻多極化陣列接收信號的協方差矩陣Rυυ進行融合空域和極化域信息的多項式系數求解； 7基于多項式求根原理和子空間正交原理進行二維波達方向和極化參數的聯合估計。

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