[发明专利]基于多天线的联合DOA估计和波束形成的多径信号接收方法

权利要求书

1.一种基于多天线的联合DOA估计和波束形成的多径信号接收方法，其特征在于，所述方法包括：利用多径信号中各个路径信号携带的空间信息不同的特性，接收端对接收信号进行DOA估计；由于多径信号的相干性，所以将天线阵列划分为若干子阵，计算出各个子阵接收信号的相关矩阵，并求得多个子阵相关矩阵的平均值，即为去相干后的信号相关矩阵R_X；将信号相关矩阵R_X进行特征值分解，根据得到的小特征值对应的特征向量计算信号的空间谱，空间谱中的谱峰对应各个路径信号的空间到达角θ₁,θ₂,...,θ_K；在得到路径信号的空间到达角θ₁,θ₂,...,θ_K的基础上，对各个空间角的路径信号分别进行波束形成，分别得到各个路径信号，将多径信号分离；在得到的多个路径信号中，利用OFDM解调的符号同步模块，将同步点最小的路径信号选取出来，即最强主径信号y_max(t)；将最强主径信号y_max(t)作为波束形成器的输出信号；对输出信号y_max(t)进行OFDM解调，包括去循环前缀CP、串并变换、FFT和逆映射，最后进行解码。

2.根据权利要求1所述的一种基于多天线的联合DOA估计和波束形成的多径信号接收方法，其特征在于：所述的多径信号中的各个路径信号所携带的空间信息不同，即为路径信号的空间到达角，利用这一特性去分离多径信号中的各个路径信号，在接收端，对接收信号进行DOA估计，得到信号的空间谱及各个路径信号的空间到达角θ₁,θ₂,...,θ_K。

3.根据权利要求2所述的一种基于多天线的联合DOA估计和波束形成的多径信号接收方法，其特征在于：由于所述的多径信号的相干性，所以将在接收端对接收信号进行去相干处理，即将天线阵列划分为若干子阵，计算出各个子阵接收信号的相关矩阵，并求得多个子阵相关矩阵的平均值，得到去相干后的信号相关矩阵R_X，其推导过程包括：

假设将N根天线阵列划分成由m根天线组成的子阵列，子阵列数即为L＝N-m+1，每个子阵列的输出信号矢量X_l(t)分别为：

X1(t)=[x1(t),x2(t),...,xm(t)]TX2(t)=[x2(t),x3(t),...,xm+1(t)]T...XL(t)=[xL(t),xL+1(t),...,xL+m-1(t)]T]]>

第l个子阵列的相关矩阵R_l为：Rl=E[Xl(t)XlH(t)]=AmRXlAmH+Rnl]]>

取所有子阵列的自相关矩阵的平均值，即：

RX=1LΣl=1LRl=1LΣl=1LAmRXlAmH+Rnl=AmRSAmH+Rnl.]]>