[发明专利]基于广义复数相关熵的相干分布式非圆信号角度参数联合估计方法

权利要求书

1.一种基于广义复数相关熵的相干分布式非圆信号角度参数联合估计方法，其特征在于以下步骤：

步骤A.获取扩展阵列输出信号，包括以下子步骤：

A1.利用均匀线性阵列接收由多径散射引起的相干分布式信号；

A2.利用分布式信源模型得到入射信号的阵列输出矩阵；

A3.对输出矩阵进行扩展获得扩展阵列输出矩阵，如下所示：

步骤B.求解扩展阵列输出矩阵的广义复数相关熵矩阵，包括以下子步骤：

B1.由广义复数相关熵公式计算扩展阵列输出矩阵的广义复数相关熵

求解步骤A所述扩展阵列输出矩阵的广义复数相关熵矩阵，其基本公式如下：

R_GCC＝V_GCC[y(t),y(t)]

其中，GCC符号代表对数据求解广义复数相关熵矩阵；y(t)为扩展阵列输出矩阵；

B2.结合非圆信号的性质，将扩展输出矩阵的广义复数相关熵矩阵进行重新表示：

其中，是信号s(t)的对角广义复数相关熵矩阵，κ_n代表近似噪声的方差，B代表上述步骤中所示的相干分布源的导向矢量矩阵，Φ代表信号的非圆相位矩阵；I_2M为一个2M×2M的单位矩阵；

步骤C.计算相干分布式信源的联合角度参数，包括以下子步骤：

C1.提取步骤B2中得到的扩展输出矩阵的广义复数相关熵矩阵中的导向矢量；

通过对步骤B2重新表示的广义复数相关熵矩阵进行分析，从而提取出相应的扩展导向矩阵B_nc，其可表示为：

其中，代表信号的非圆相位矩阵，P为信源个数；ψ_i代表上述步骤中所示的第i个相干分布源的角度参数；B代表上述步骤中所示的相干分布源的导向矢量矩阵；

C2.结合非圆信号性质，利用步骤C1中提取的相干分布式信源的扩展导向矢量得到关于到达角度及扩散角度的空间谱；

C3.对步骤C2中得到的空间谱分析利用DSPE算法思想，并提取出相干分布式信号的角度参数包括中心波达角度及扩散角度。

2.根据权利要求1所述的一种基于广义复数相关熵的相干分布式非圆信号角度参数联合估计方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

A1.利用均匀线性阵列接收由多径散射引起的相干分布式信号

针对M个阵元组成的均匀线性阵列(ULA)，有相互独立的P个相干分布式信源入射，其阵列中第m个阵元的接收信号可表示为：

其中，代表第i个相干分布源的角度参数，θ_i和分别表示第i个相干分布源的中心波达角度和角度扩散；n_m代表第m个阵元上的加性噪声；α(θ)为点信源方向向量；s_i(θ；ψ_i)为分布式信源的角度信号密度函数，由相干分布式信源的性质可将角度信号密度函数表示为s_i(θ；ψ_i)＝s_i(t)ρ(θ；ψ_i)，s_i(t)表示入射的信号源，ρ(θ；ψ_i)是指确定性角信号密度函数；

A2.利用分布式信源模型得到入射信号的阵列输出矩阵；

整合总计M个阵元上的接收信号即可通过矢量形式将阵列输出矩阵x(t)表示为：

x(t)＝B(ψ)s(t)+n(t)

其中，x(t)＝[x₁(t),x₂(t),…,x_M(t)]^T为接收信号的矢量形式，M为阵元个数；s(t)＝[s₁(t),s₂(t),…,s_P(t)]^T是入射信号的矢量形式，P为信源个数；n(t)＝[n₁(t),n₂(t),…,n_M(t)]^T为噪声的矢量形式；B＝[b(ψ₁),b(ψ₂),…,b(ψ_P)]代表相干分布源的导向矢量矩阵，其中其中当确定性角信号密度函数ρ(θ；ψ_i)服从高斯分布时满足当其服从均匀分布时满足如A1所述，代表第i个相干分布源的角度参数，θ_i和分别表示第i个相干分布源的中心波达角度和角度扩散；

A3.利用阵列输出矩阵与非圆信号的性质构造扩展阵列输出矩阵，如下所示：