[發明專利]多徑效應下的多組寬帶相干信號波達方向估計方法

在審

• 申請號: 201810977535.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109239645A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 王蘭美;李靜玲;王桂寶;廖桂生;孫長征
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;陜西理工大學
• 主分類號: G01S1/08
• 分類號: G01S1/08;H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多徑效應下的寬帶相干信號波達方向估計方法，其特征在于：

本發明方法所用的接收陣列由M個等間隔布置于x軸的陣元構成的均勻線陣，陣元間隔分別為d_x，d_x≤λ_min/2，λ_min為入射信號的最小波長；

多參數聯合估計方法的步驟如下：陣列接收由D組寬帶相干信號構成的K個遠場信號，

步驟一、利用M個標量陣元構成的均勻線陣作為接收陣列，接收K個由D組相干信號構成的寬帶相干信號，陣列N次快拍數據構成接收信號數據矩陣X＝[X₁，X₂，…，X_N]；

步驟二、N次快拍數據均勻分為J段，每段有L次快拍數據，對分段數據進行離散傅里葉變換得到J個頻點下的數據矩陣并計算各個頻點對應的數據協方差矩陣

接收信號數據矩陣X＝[X₁，X₂，…，X_N]進行離散傅里葉變換得到J個頻點下的數據矩陣為J個頻率點對應的數據矩陣，其中利用頻率域的L次采樣數據計算各個頻點下的數據協方差矩陣其中

步驟三、對進行特征分解，得到D個較大特征值對應的特征矢量，利用D個特征矢量構造D個數據矩陣，D個數據構成一個總的數據矩陣，該數據矩陣是滿秩矩陣，從而完成解相干；

對進行特征分解，得到D個較大特征值對應的D個特征矢量為e₁(f_j)，...，e_w(f_j)，...，e_D(f_j)，其中e_w(f_j)＝[e_w1(f_j)，...，e_wm(f_j)，…，e_wM(f_j)]^T，由特征矢量e_w(f_j)構造數據矩陣

其中

P＝M-q+1，(q＞k_w，P≥k_w)，k_w為第w組包含的信號個數，(·)^*表示取共軛J_w是反對角矩陣，D個數據矩陣E₁(f_j)，...，E_w(f_j)，...，E_D(f_j)都按照上述方式構造數據矩陣，由D個數據矩陣構成總的數據矩陣Z(f_j)＝[Z₁(f_j)，...，Z_w(f_j)，...，Z_D(f_j)]此時的矩陣Z(f_j)為滿秩矩陣，完成了解相干處理；

步驟四、對數據矩陣Z(f_j)進行奇異值分解，可得到頻點f_j處的信號子空間U_s(f_j)和噪聲子空間U_n(f_j)，利用噪聲子空間U_n(f_j)構造譜函數，通過譜峰搜索得到信號到達角估計

對數據矩陣Z(f_j)進行奇異值分解，得到頻點f_j處的信號子空間U_s(f_j)和噪聲子空間U_n(f_j)，根據噪聲子空間U_n(f_j)構造頻點f_j的零譜其中是頻點f_j處的導向矢量，角度φ為可能的信號到達角，J個頻點構成的總的零譜為在信號分布區間范圍內對可能到達角φ進行一維搜索，得到的K個譜峰對應的角度值即為入射信號的DOA估計值；

前述步驟中的k＝1，...，K，為信號個數序號m＝1，2，...，M，為陣元數序號l＝1，2，…，L為段的序號，j＝1，...，J為頻點的序號；w＝1，...，D為相干信號組數序號，i為虛擬單位矢量。