[發(fā)明專利]一種結(jié)合四階累積量與蓋爾圓改進(jìn)的信號源個數(shù)估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611081135.0
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106707228B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘晴;常桂林;王甲池
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種結(jié)合四階累積量與蓋爾圓改進(jìn)的信號源個數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟一:通過M個陣列天線，獲得接收數(shù)據(jù)X(t)；

步驟二:由接收信號構(gòu)造四階累積量矩陣其中的維數(shù)為M²，用于構(gòu)造虛擬陣元進(jìn)行擴(kuò)維；

步驟三：對四階累積量矩陣去冗余，得到去冗余后的四階累積量矩陣其中的維數(shù)為M(M+1)/2；

步驟四：將去冗余后的四階累積量矩陣當(dāng)作蓋爾圓法接收信息的協(xié)方差矩陣，酉變換后利用蓋爾圓圓心信息對蓋爾圓半徑進(jìn)行壓縮并降序排列，最后通過蓋爾圓準(zhǔn)則完成信號源個數(shù)估計(jì)；

對去冗余后的四階累計(jì)量矩陣進(jìn)行酉變換，得：

其中圓盤半徑為r_i,i＝1,2…,F-1，且r_i＝|ρ_i|；λ_i,i＝1,2…,M-1為蓋爾圓圓心；C_FF為新構(gòu)造的協(xié)方差矩陣的末行末列的元素；再對酉變換后的蓋爾圓半徑進(jìn)行壓縮修改：

其中r″_i為壓縮后的蓋爾圓的半徑，對修改蓋爾圓半徑重新進(jìn)行大小排序，使得：

r″₁≥r″₂≥…≥r″_F-1

并利用蓋爾圓準(zhǔn)則進(jìn)行信號源個數(shù)估計(jì)：

其中D(M)是與樣本數(shù)有關(guān)的調(diào)整因子,0<D(M)<1，當(dāng)k＝k₀時，GDE(k)≤0，則信源數(shù)為k₀-1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合四階累積量與蓋爾圓改進(jìn)的信號源個數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，接收數(shù)據(jù)X(t)為：

X(t)＝AS(t)+n(t)

其中X(t)＝[x₁(t),x₂(t),…x_M(t)]^T為M×1的矢量，其中t表示時刻，x₁,…x_M表示均勻圓陣中第1個到第M個陣元接收的信號；A為陣列導(dǎo)向矢量，S(t)為信號矢量，n(t)為加性噪聲、服從高斯白噪聲或帶有互相關(guān)性的有色噪聲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合四階累積量與蓋爾圓改進(jìn)的信號源個數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，構(gòu)造四階累積量矩陣

由于實(shí)際中的接收信號是有限次快拍數(shù)據(jù)，其四階累積量：

其中L為快拍數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合四階累積量與蓋爾圓改進(jìn)的信號源個數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，對四階累積量進(jìn)行去冗余，得到去冗余后的四階累積量矩陣

針對M個陣元，擴(kuò)展陣列后的導(dǎo)向矢量有M²項(xiàng)，將擴(kuò)展陣列后的M²項(xiàng)元素分為M組，根據(jù)Kronecker乘積的規(guī)律，第M組中有(M-1)項(xiàng)元素與前(M-1)組中元素相同，所以共有M(M-1)/2項(xiàng)相同的元素，得到擴(kuò)展的有效陣元數(shù)M(M+1)/2，過程如下式所示：其中為去冗余后的四階累積量矩陣，

其中為去冗余后的四階累積量矩陣。