[發明專利]一種到達角計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201810174196.4
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108387864B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 鄧中亮;吳志國;尹露;胡恩文;朱棣
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G01S3/48;G01S3/12;G01S5/04
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

1.一種到達角計算方法，應用于信號接收端，所述信號接收端安裝多根天線；其特征在于，所述方法包括：

獲取所述多根天線接收到的多個多徑疊加信號；其中，一根天線接收一個多徑疊加信號；

提取所述多個多徑疊加信號的信道狀態信息矩陣；

將得到的信道狀態信息矩陣劃分為預設大小的多個子陣，根據所述多個子陣，計算得到去相關矩陣、及所述各個子陣的子陣導向矢量矩陣；

根據所述去相關矩陣，計算得到所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間矩陣；

根據得到的各個子陣導向矢量矩陣、所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間，得到所述多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數；

針對每個多徑疊加信號的路徑，根據該多徑疊加信號在該路徑的飛行時間參數、得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間矩陣，獲得該多徑疊加信號在該路徑的到達角；

其中，所述根據得到的各個子陣導向矢量矩陣、所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間，得到所述多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數，包括：

根據得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間，建立飛行時間參數求根函數；

對所述飛行時間參數求根函數進行求解；

從求解得到的所有根中，獲取與所述多徑疊加信號的路徑個數相同的數量的、且模值最大的根作為所述多徑疊加信號的各個路徑的飛行時間參數；

其中，所述飛行時間參數求根函數為：

其中，z＝Ω(τ_k)；

在上述函數中，U_N表示噪聲子空間，τ表示所述去相關矩陣內的元素，Ω(τ)表示所述去相關矩陣內各個元素的相位旋轉因子，m表示所述去相關矩陣的陣元數量，表示各個子陣的導向矢量矩陣中的飛行時間參數導向矢量，f_δ表示相鄰子載波之間的間隔；j表示虛數單位，z表示去相關矩陣內各個元素在路徑k中的相位旋轉因子；

所述各個路徑的飛行時間參數表示為：

其中，L表示所述多徑疊加信號的路徑個數，表示對所述飛行時間參數求根函數進行求解得到的根的相位角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述去相關矩陣，計算得到所述多徑疊加信號的路徑個數及噪聲子空間矩陣，包括：

根據所述去相關矩陣，得到所述多徑疊加信號的協方差矩陣；

對所述協方差矩陣進行特征分解，得到所述協方差矩陣的噪聲子空間矩陣；

根據所述協方差矩陣的噪聲子空間矩陣及最小描述長度準則，得到所述多徑疊加信號的路徑個數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據該多徑疊加信號在該路徑的飛行時間參數、得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間矩陣，獲得所述多徑疊加信號在該路徑的到達角，包括：

利用預設的多重信號分類空間譜函數，根據該多徑疊加信號在該路徑的飛行時間參數、得到的各個子陣導向矢量矩陣及所述噪聲子空間矩陣，獲得所述多徑疊加信號在該路徑的到達角。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設的多重信號分類空間譜函數為：

其中，P_MU(θ,τ)表示所述多徑疊加信號在該路徑的多重信號分類空間譜；τ表示所述各個路徑的飛行時間參數，θ表示所述多徑疊加信號在該路徑的到達角，表示所述多徑疊加信號在該路徑的導向向量,H表示共軛轉置操作，U_N表示所述噪聲子空間矩陣。