专利汇可以提供一种基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开的一种基于互质阵列的混合 信号 波达方向 估计方法,包括以下步骤:搜集接收端天线互质阵列的阵元分布信息,以及大致估计信号源的数目;利用发射信号的循环性与非循环性特征对接收信号进行扩维并计算扩维信号的 自相关矩阵 ,然后将自相关矩阵重构成一个矢量;并利用做空间平滑后所得的协方差矩阵估计信号波达方向;取出估计性能最好的若干个估计方向,并估算对应的信号功率;计算原始接收信号的自相关矩阵,将自相关矩阵重构成一个向量后再从中删除与非循环信号对应的分量,通过空间平滑操作并在所得的协方差矩阵上使用MUSIC 算法 ,估计出循环信号的波达方向。本发明能够进一步增强阵列性能,以更少数目的阵元分辨更多信号源。,下面是一种基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法专利的具体信息内容。
1.一种基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,包括以下步骤:
系统服务器需要搜集接收端天线互质阵列的阵元分布信息,以及大致估计信号源的数目;
系统服务器利用发射信号的循环性与非循环性特征对接收信号进行扩维并计算扩维信号的自相关矩阵,然后将自相关矩阵重构成一个矢量;并对做空间平滑后所得的协方差矩阵使用MUSIC算法估计信号波达方向;取出估计性能最好的若干个估计方向,并估算对应的信号功率;
计算原始接收信号的自相关矩阵,将自相关矩阵重构成一个向量后再从中删除与非循环信号对应的分量,通过空间平滑操作并在所得的协方差矩阵上使用MUSIC算法,估计出循环信号的波达方向。
2.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述互质阵列的阵元分布信息,是指接收端天线阵列的空间分布信息。
3.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述信号源数目,是指接收信号中循环信号、非循环信号各自的数目。
4.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述利用发射信号的循环性与非循环性特征对接收信号进行扩维,具体为:在信号处理过程中,利用接收信号本身及其共轭所携带的信息。
5.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述将自相关矩阵重构成一个矢量,具体为:根据互质阵列的空间分布信息,将自相关矩阵中所有元素映射到虚拟差分阵列各个阵元的接收信号,对差分阵列的阵元差值进行排序,对取同一个差值的重复项合并为一项,取连续长度最大的虚拟差值序列对应的自相关矩阵元素作为虚拟差分阵列的接收信号。
6.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述估算对应的信号功率,具体为:对空间平滑后所得的协方差矩阵进行特征分解,利用信号子空间对应的特征值及特征向量,与估计角度进行相关运算,得到对应估计角度的信号功率。
7.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,所述删除与非循环信号对应的分量,具体为:在重构后的虚拟连续差分阵列的接收数据中,删除与非循环信号对应的分量,即信号功率与导向矢量的乘积。
8.根据权利要求1所述基于互质阵列的混合信号波达方向估计方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S101、搜集接收端天线互质阵列的阵元分布信息和大致估计信号的源数目k,其中非循环信号源的数目为k1,循环信号源的数目为k2;
S102、对互质阵列中的天线接收到的混合信号进行抽样,获得接收信号;其中,发射信号中的非循环信号记为s1,对应的方向矩阵记为A1,发射信号中的循环信号记为s2,对应的方向矩阵记为A2,同时用n表示本次信号传输的噪声,接收信号为x=A1s1+A2s2+n;
S103、对S102中得到的的接收信号模型x进行扩维,取共轭,重构新的信号模型即:
S104、计算 的自相关矩阵
S105、将自相关矩阵 重构成矢量,即根据互质阵列的空间分布信息,将自相关矩阵中所有元素映射到虚拟差分阵列各个阵元的接收信号,对差分阵列的阵元差值进行排序,对取同一个差值的重复项合并为一项,取连续长度最大的虚拟差值序列对应的自相关矩阵元素作为虚拟差分阵列的接收信号z1;
S106、对z1进行空间平滑,得到协方差矩阵R1;
S107、对R1使用MUSIC算法进行空间谱计算,估算非循环信号的DOA记为
S108、计算S102中的接收信号x的自相关矩阵Rxx;
S109、将自相关矩阵Rxx重构成矢量,同S105,得到虚拟差分阵列的接收信号z2,及其对应信号的方向矢量
S110、估算非循环信号的功率,对S106中的R1进行特征分解,得到m个特征值γk,其中k1+2k2个大特征值,组成对角阵并记为 其对应的信号子空间记为
Vs,及m-(k1+2k2)个小特征值,组成对角阵并记为 其对应的
噪声子空间记为Vn;信号k的功率系数估计为 其中
方向矢量 由S106空间平滑时的第一个子阵决定;
S111、删除非循环信号信息, 对z′2进行空间平滑,得到协方差矩阵R2;
S112、对R2使用MUSIC算法进行空间谱计算,估算循环信号的DOA记为
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