[發(fā)明專利]基于L型傳感器陣列的非相干信號(hào)二維波達(dá)方向跟蹤方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210190774.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN102721943A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暢農(nóng);辛景民;王光敏;鄭南寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S3/14
• 分類號(hào): G01S3/14;G01S3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種基于L型傳感器陣列的非相干信號(hào)二維波達(dá)方向跟蹤方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)估計(jì)信號(hào)的方位角和仰角的初始值；

2)初始化倫伯格觀測(cè)器，由已估計(jì)的狀態(tài)向量計(jì)算定義的狀態(tài)向量以及定義的方向角；

3)在方向向量更新的間隔內(nèi)，估計(jì)瞬時(shí)互協(xié)方差矩陣；

4)計(jì)算估計(jì)的正交投影；

5)預(yù)測(cè)方向角之間的增量；

6)根據(jù)所述初始值和所述增量，更新狀態(tài)向量，并得到的新的波達(dá)方向角更新方向更新的間隔索引，返回步驟2）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：針對(duì)單個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)或靜止的信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)二維波達(dá)方向的跟蹤估計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用批處理方法計(jì)算波達(dá)方向的初始值，具體步驟如下：對(duì)N_s拍數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，

I．計(jì)算協(xié)方差矩陣估計(jì)值和

R^zx(n‾)=1NsΣn=1Nsz(n)xH(n)---(1)]]>

R^z2z1(n‾)=1NsΣn=1Nsz2(n)x1H(n)---(2)]]>

II.構(gòu)造擴(kuò)展協(xié)方差矩陣和

R^z(n‾)=Δ[R^zx(n‾),R^zx*(n‾)]=Δ[R^z1T(n‾),R^z2T(n‾)]T---(3)]]>

R‾^(n‾)=Δ[R^z2z1T(n‾),R^z1x*(n‾)]T---(4)]]>

其中和分別為的前p行和后M-p行子矩陣，是的前p行子矩陣；

III.計(jì)算線性算子從而估計(jì)噪聲子空間進(jìn)而估計(jì)正交投影矩陣

P^z(n‾)=(R^z1(n‾)R^z1H(n‾))-1R^z1(n‾)R^z2H(n‾)---(5)]]>

Q^z(n‾)=Δ[P^zT(n‾),-IM-P]T---(6)]]>

Π^z(n‾)=Q^z(n‾)(Q^zH(n‾)Q^z(n‾))-1Q^zH(n‾)---(7)]]>

IV.估計(jì)仰角首先定義進(jìn)一步構(gòu)造多項(xiàng)式求解多項(xiàng)式p_θ(z)=0的根，計(jì)算這些根中最接近單位圓的p個(gè)根的相位，而由z=e^{j2πdcosθ/λ}計(jì)算相應(yīng)的仰角估計(jì)值

V.計(jì)算方位角估計(jì)值首先利用（8）式計(jì)算正交投影矩陣

Π‾^(n‾)=I2M-p-R‾^(n‾)(R‾^H(n‾)R‾^(n‾))-1R‾^H(n‾)---(8)]]>

再由（9）式計(jì)算矩陣

Γ(θ^k)=ΔBH(θ^k)Π‾^(n‾)B(θ^k)---(9)]]>

其中B(θ)=diag(a₂(θ),I_M)，；a₂(θ)=[e^{j2πpdcosθ/λ},…,e^{j2π(M-1)dcosθ/λ}]，k=1,2,…,p。定義pφ=Δ[1,z,···,zM]T,]]>構(gòu)造多項(xiàng)式pφk(z)=ΔzMpφHΓ^(θk)pφ,]]>求解多項(xiàng)式pφk(z)=0]]>的根，計(jì)算這些根中最接近單位圓的根的相位，而由z=e^{j2πdcosφ/λ}計(jì)算相應(yīng)的仰角估計(jì)值