[發明專利]信號波達方向估計方法

無效

• 申請號: 200810022655.3
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN101325807A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 郭艷;李寧;劉學亮;王金龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04Q7/38
• 分類號: H04Q7/38;H04B7/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

1.一種信號波達方向估計方法，其特征在于該方法利用空間協方差差分方法，估計信號的波達方向，當信號相干時，解除由于多徑因素影響導致的信號相關性，體現在三個方面：一是陣元數M和入射信號數q滿足M＞q，二是只在信號波達角θ處形成譜峰，三是能夠消除噪聲影響，與空間平滑技術結合能估計相干信號的波達角；

該方法的具體步驟為：

1.)根據天線陣列接收數據向量X(t)，按照式構造數據協方差矩陣R_X，其中N為數據快拍長度，n為離散時間點，H表示共軛轉置，X(n)為n時刻的接收數據，

2.)當信號不相干時，為消除背景噪聲的影響，取協方差差分矩陣ΔR_X為當信號相干時，對于前向空間平滑協方差矩陣R^f，構造新的協方差差分矩陣其中J為置換矩陣，()^*表示共軛運算，稱為R^f的協方差差分矩陣，

3.)對協方差差分矩陣ΔR_X進行特征分解，其中M個特征向量u₁，u₂，…，u_M構成矩陣U＝[u₁，u₂，…，u_M]，以M個特征值λ₁，λ₂，…，λ_M為對角線元素，其余元素為零構成對角矩陣∑＝diag(λ₁，λ₂，…，λ_M)，diag(·)表示以圓括號內的元素為對角線值，其它元素為零的對角矩陣，

4.)將協方差差分矩陣的特征值按照降序排列，q個大特征值u₁，u₂，…，u_q所對應的特征向量構成信號子空間的信號向量矩陣U_S＝[u₁，u₂，…，u_q]；而M-q個小特征值u_q+1，u_q+2，…，u_M對應的特征向量則構成噪聲子空間，即噪聲向量矩陣U_N＝[u_q+1，u_q+2，…，u_M]，

5.)把噪聲向量矩陣U_N以及信號的導引向量

a(θ)＝[1，e^{-j2πd(sinθ)/λ}，…，e^{-j2πd(M-1)(sinθ)/λ}]^T代入

這里，M為陣元數，λ為載波波長，d為陣元間隔，()^T表示轉置運算，P(θ)稱為功率譜，當θ從0到180度取不同的值時，求出不同的功率譜值，其中必然有與信號數目相等的q個極大值，這q個極大值點所對應的橫坐標就是所有q個信號的波達角度。