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专利号: 2019111659176
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种互耦条件下任意阵列流形DOA估计与互耦校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

获取阵列信号,根据所述阵列信号估计得到所述阵列信号对应的协方差矩阵,对所述协方差矩阵进行特征分解,获得噪声子空间;

确定DOA的角度搜索范围,根据所述DOA的角度搜索范围,生成一组网格,根据所述噪声子空间以及阵元之间的互耦矩阵,获取每个网格对应的谱函数;

对所述协方差矩阵进行特征分解,获得噪声子空间,具体包括,其中, 为协方差矩阵α1≥α2≥...≥αK≥αK+1≥...≥αM为协方差矩阵的特征值,为与协方差矩阵的特征值对应的特征向量,Us=[u1,u2,...,uK],Σs=diag{α1,α2,...,αK},Un=[uK+1,uK+2,...,uM],Σn=diag{αK+1,αK+2,...,αM},Us和Un分别为信号子空间和噪声子空间,M为阵列天线中阵元的个数;

根据所述噪声子空间以及阵元之间的互耦矩阵,获取每个网格对应的谱函数,具体包括,

H ‑1

利用max dQ (Θ)d获取每个网格对应的谱函数,其中, T(:,T

q)=Jqa, d=[1,0,...,0] ,q=1,2,3...,Q,Q

M,C为阵元之间的互耦矩阵,Un为噪声子空间, c=[c1,c2,..,cQ] ,T(:,q)为T的第q列,1≤n,m≤M;

互耦矩阵的具体形式如下:

根据每个网格对应的谱函数的峰值,估计得到DOA,由估计得到的DOA获取阵元之间的互耦系数;

所述由估计得到的DOA获取阵元之间的互耦系数,具体包括,利用公式

获取阵元之间的互耦系数,其中,为互耦系数,ρ是常数, 为估计得到的DOA。

2.一种互耦条件下任意阵列流形DOA估计与互耦校准系统,其特征在于,包括噪声子空间获取模块、谱函数获取模块和DOA及互耦系数获取模块,所述噪声子空间获取模块,用于获取阵列信号,根据所述阵列信号估计得到所述阵列信号对应的协方差矩阵,对所述协方差矩阵进行特征分解,获得噪声子空间;

所述谱函数获取模块,用于确定DOA的角度搜索范围,根据所述DOA的角度搜索范围,生成一组网格,根据所述噪声子空间以及阵元之间的互耦矩阵,获取每个网格对应的谱函数;

所述噪声子空间获取模块,对所述协方差矩阵进行特征分解,获得噪声子空间,具体包括,

其中, 为协方差矩阵α1≥α2≥...≥αK≥αK+1≥...≥αM为协方差矩阵的特征值,为与协方差矩阵的特征值对应的特征向量,Us=[u1,u2,...,uK],Σs=diag{α1,α2,...,αK},Un=[uK+1,uK+2,...,uM],Σn=diag{αK+1,αK+2,...,αM},Us和Un分别为信号子空间和噪声子空间,M为阵列天线中阵元的个数;

所述谱函数获取模块,根据所述噪声子空间以及阵元之间的互耦矩阵,获取每个网格对应的谱函数,具体包括,

H ‑1

利用max d Q (Θ)d获取每个网格对应的谱函数,其中, T(:,T

q)=Jqa, d=[1,0,...,0] ,q=1,2,3...,Q,Q

C为阵元之间的互耦矩阵,Un为噪声子空间, c=[c1,c2,...,cQ] ,T(:,q)为T的第q列,1≤n,m≤M;

互耦矩阵的具体形式如下:

所述DOA及互耦系数获取模块,用于根据每个网格对应的谱函数的峰值,估计得到DOA,根据估计得到的DOA获取阵元之间的互耦系数;

所述由估计得到的DOA获取阵元之间的互耦系数,具体包括,利用公式

获取阵元之间的互耦系数,其中,为互耦系数,ρ是常数, 为估计得到的DOA。