[发明专利]一种基于MUSIC算法的谱峰搜索方法及其硬件电路

摘要

本发明公开了一种用于MUSIC算法中谱峰搜索的硬件电路及其实现方法，包括1设计谱峰搜索的流程；2设计方向向量计算模块；3设计谱函数计算模块；4设计极值检验模块；5设计谱峰搜索的整体硬件电路。本发明所设计的硬件电路可以实现MUSIC算法中的谱峰搜索功能，并且硬件电路复杂度低，资源消耗少，任务执行速度快。

主权项

一种用于MUSIC算法的谱峰搜索方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、利用式(1)获得方向向量AA：AA(i,j,m)=cos(2π·drl·sin(pitch(j))·cos(azimuth(i)-2πM·(m-1)))AA(i,j,m+M2)=sin(2π·drl·sin(pitch(j))·cos(azimuth(i)-2πM·(m-1)))pitch(j)=j·sazimuth(i)=-2π+i·sdrl=rλ---(1)]]>式(1)中，pitch表示输入的俯仰角的弧度值，azimuth表示输入的方位角的弧度值，s表示谱峰搜索步长的弧度值，M表示阵元数目，r表示阵元半径，λ表示波长，drl表示波长半径比；步骤2、利用式(2)获得空间谱函数Pmusic(i,j)：Pmusic(i,j)＝AA(i,j,:)×UU×UUT×AA(i,j,:)T       (2)式(2)中，UU表示输入的噪声向量矩阵，矩阵的规模为M行(M‑K)列，K表示信号源个数；步骤3、利用式(3)对空间谱函数Pmusic(i,j)做极值检验，求得能满足式(3)中所有条件的空间谱函数Pmusic(i,j)的极小值点(i0,j0)；从而获得以方向角输入值azimuth(i0)和俯仰角输入值pitch(j0)所构成的谱峰搜索结果：Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0-1,j0-1)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0-1,j0)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0-1,j0+1)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0,j0-1)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0,j0+1)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0+1,j0-1)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0+1,j0)Pmusic(i0,j0)<Pmusic(i0+1,j0+1)---(3).]]>