[发明专利]一种基于已知时延的波达方向估计方法

摘要

本发明公开了一种基于已知时延的波达方向估计方法，该方法利用接收到的导频信号，在时延估计的基础上进行信号波达方向估计，使得信号数目的估计工作大大简化；同时，本发明采用基于共轭梯度或基于奇异值分解的方法得到计算信号波达方向所需要的向量，使得利用本发明的方法获得的信号波达方向的估计受噪声影响较小，估计值的波动也小。

主权项

1、一种基于已知时延的波达方向估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)判断天线各阵元是等距离线性放置还是等距离放置在圆环上，如果是等距离线性放置，转步骤(3)继续操作，否则继续以下操作；(2)对于各个阵元等距离放置在圆周上的天线，针对各阵元接收到的基带信号按下述公式y(n)＝T_y0(n)做变换，得到等效信号列向量y(n)；其中：y₀(n)为天线接收到的基带信号列向量，T=diag{j-MJM-1(ξ),...,j-1J1-1(ξ),J0-1(ξ),j-1J1-1(ξ),...,j-MJM-1(ξ)}VH;]]>其中，j=-1,]]>J_m(ζ)是阶数为m的第一类贝舍尔函数，m为大于或等于0的整数，diag{a，b}代表主对角元素分别为a，b的对角阵；其中，N为天线实际阵元数目，M＝2πr/λ，ζ＝Msinθ，r为园环的半径，λ为载波波长，θ∈[0，π/2]为到达信号俯仰角。(3)利用已知时延信息，对线性天线的接收信号向量或者环形天线的经过变换之后的等效信号列向量y(n)进行解扩，得到解扩后信号列向量x(n)；(4)利用解扩后信号列向量x(n)构造降维信号向量z_i(n)，i＝1，…，P-1，按照下述公式：Rss(n)=1P-1Σi=1P-1zi(n)zi(n)H]]>和R(n)＝λ_fR(n-1)+R_ss(n)计算得到瞬时相关矩阵R_ss(n)和相关矩阵R(n)的估计；其中，P＝2M+1为变换后的等效信号列向量y(n)的元素个数，遗忘因子λ_f满足0＜λ_f≤1。(5)根据上述步骤(4)得到的瞬时相关矩阵R_ss(n)和相关矩阵R(n)的估计，得到需要的向量w(n)＝[w₁ w₂]^T的估计；(6)利用上述步骤(5)得到的向量包含的两个加权权值w₁和w₂，得到所需要的信号波达方向的估计。