[發(fā)明專利]一種二維波達(dá)方向估計(jì)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810354351.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108594166B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉立程;唐偉聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S3/14
• 分類號(hào): G01S3/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種二維波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于，包括：

通過(guò)目標(biāo)天線陣列接收目標(biāo)信號(hào)；

根據(jù)所述目標(biāo)天線陣列和所述目標(biāo)信號(hào)，構(gòu)造信號(hào)子空間對(duì)應(yīng)的陣列流形，并基于所述陣列流形生成互協(xié)方差矩陣和傳播算子，通過(guò)ESPRIT算法、所述互協(xié)方差矩陣和所述傳播算子估計(jì)第一角度參數(shù)；

根據(jù)所述目標(biāo)天線陣列和所述目標(biāo)信號(hào)，構(gòu)造噪聲子空間對(duì)應(yīng)的噪聲投影矩陣，并基于所述噪聲投影矩陣和所述陣列流形生成所述第一角度參數(shù)和第二角度參數(shù)的關(guān)系式；

根據(jù)所述第一角度參數(shù)和所述關(guān)系式估計(jì)所述第二角度參數(shù)，并基于所述第一角度參數(shù)和所述第二角度參數(shù)估計(jì)波達(dá)方向；

其中，所述根據(jù)所述目標(biāo)天線陣列和所述目標(biāo)信號(hào)，構(gòu)造噪聲子空間對(duì)應(yīng)的噪聲投影矩陣，并基于所述噪聲投影矩陣和所述陣列流形生成所述第一角度參數(shù)和第二角度參數(shù)的關(guān)系式，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)天線陣列和所述目標(biāo)信號(hào)，構(gòu)造所述噪聲子空間對(duì)應(yīng)的噪聲矩陣Q和噪聲投影矩陣Q₀，令n＝MN/2，則Q₀＝Q(Q^HQ)^-1Q^H，其中，矩陣Q的維度為MN/2×(MN/2-K)，矩陣Q^HQ的維度為(MN/2-K)²，

由于P的維度為K×(MN/2-K)，PP^H的維度為K×K，那么，E₁＝PP^H，E₂＝(I_K-PP^H)^-1，E＝I_MN/2-K-P^H(I_K+PP^H)^-1P；

基于所述噪聲投影矩陣Q₀和所述陣列流形A構(gòu)造關(guān)系式并基于所述構(gòu)造所述第一角度參數(shù)和第二角度參數(shù)的關(guān)系式，其中，所述關(guān)系為：

其中，所述根據(jù)所述第一角度參數(shù)和所述關(guān)系式估計(jì)所述第二角度參數(shù)，并基于所述第一角度參數(shù)和所述第二角度參數(shù)估計(jì)波達(dá)方向，包括：

定義通過(guò)和所述第一角度參數(shù)估計(jì)所述第二角度參數(shù)，

基于信源個(gè)數(shù)構(gòu)造目標(biāo)多項(xiàng)式，利用所述目標(biāo)多項(xiàng)式的最接近單位圓的根估計(jì)所述第二角度參數(shù)，并基于所述第一角度參數(shù)和所述第二角度參數(shù)估計(jì)波達(dá)方向；

其中，P為傳播算子、N為沿X軸等距分布的天線個(gè)數(shù)，M為沿Z軸等距分布的天線個(gè)數(shù)，K為信源個(gè)數(shù)；v_i為所述第二角度參數(shù)，u_i為所述第一角度參數(shù)；

A_p是由陣列流形A分出的維度為((MN-n)×K)的矩陣；I_K為維度為K的單位矩陣；

表示克羅內(nèi)克積，i＝1,…,K。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于，所述通過(guò)目標(biāo)天線陣列接收目標(biāo)信號(hào)，包括：

通過(guò)目標(biāo)天線陣列接收目標(biāo)信號(hào)X_D，X_D＝AS+N₁，其中，S為維度為(K×L)的信源波形矩陣，N₁為維度為(MN×L)的高斯白噪聲矩陣，A為所述陣列流形；N為沿X軸等距分布的天線個(gè)數(shù)，M為沿Z軸等距分布的天線個(gè)數(shù)，K為信源個(gè)數(shù)，L為快拍數(shù)。