一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法，包括如下步骤：(1)建立多传感器阵元的均匀线性阵列，利用天线的接收信号估计样本的协方差矩阵；(2)对得到的样本协方差矩阵除以信道中的噪声功率后做特征值分解，实现协方差矩阵的对角化；(3)分解出信号子空间的同相分量和正交分量，利用正交分量估计临近信源的角度差值。本发明专利技术将协方差矩阵分解出信号子空间的特征值，利用正交分量估计出两个临近信源的角度差值，实现分辨率内的信号检测。

A Method for Calculating the Angular Difference of Near Sources for Sensor Array Systems

【技术实现步骤摘要】
一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法
本专利技术涉及信息传输与处理
，尤其是一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法。
技术介绍
多年以来，利用传感器阵列来接收空间信号并对其进行信号处理已经在很多领域内得到广泛的研究和发展，例如通信、雷达、声纳和地震探测等。接收空间的信号相当于对空间分布的场信号采样而得到空间离散数据。这样做能够增强所需的信号，抑制无用的干扰和噪声，并提取有用的信号特征和信号信息。传感器阵列具有高信号增益、灵活波束控制和超分辨等特点。两个等强度的散射体，如果它们能够在系统输出端产生两个分离的、可分辨的信号，则认为它们是可分辨的。与之相对的则是这两个散射体的回波在系统输出端合成一个不可分辨的输出的情况。分辨率的概念可应用于距离、横向、多普勒频移、速度和到达角。两个散射体可能在某一维可分辨的同时(比如距离维)，在另一维是不可分辨的(比如速度维)。在均匀线阵的DOA估计中，已经提出了许多空间谱估计方法，如最大似然(ML)方法及其变型，即MODE方法，主要是通过似然函数的多维优化实现渐近最优性能。DOA估计的分辨率主要取决于阵列的长度，阵列长度确定后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立多传感器阵元的均匀线性阵列，利用天线的接收信号估计样本的协方差矩阵；(2)对得到的样本协方差矩阵除以信道中的噪声功率后做特征值分解，实现协方差矩阵的对角化；(3)分解出信号子空间的同相分量和正交分量，利用正交分量估计临近信源的角度差值。

【技术特征摘要】
1.一种针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立多传感器阵元的均匀线性阵列，利用天线的接收信号估计样本的协方差矩阵；(2)对得到的样本协方差矩阵除以信道中的噪声功率后做特征值分解，实现协方差矩阵的对角化；(3)分解出信号子空间的同相分量和正交分量，利用正交分量估计临近信源的角度差值。2.如权利要求1所述的针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法，其特征在于，步骤(1)中，建立多传感器阵元的均匀线性阵列，各阵元辐射都是全向性的。3.如权利要求1所述的针对传感器阵列系统的临近信源角度差值计算方法，其特征在于，步骤(1)中，利用天线的接收信号估计样本的协方差矩阵，具体过程如下：根据传感器阵列系统接收到的信号Y(t)估计样本的协方差矩阵其中：YH(t)为Y(t)的共轭转置形式，N为快拍数；假设反射系数是瑞利分布同时相位是均匀分布的，则信源X视为高斯分布的变量，考虑到噪声W是复高斯变量，因此给理论上的接收信号Y也是一个均值为0方差为RY的复高斯向量；RY＝Ε[YYH]＝A(θ)PAH(θ)+N0I其中：AH(θ)为A(θ)的共轭转置形式，I为单位矩阵，N0为平稳零均值复加性高斯白噪声的功率，P为信源的自相关矩阵，表示为其中：Ε[α12]表示计算反射系数为α1的源信号功率，Ε[α22]表示计算反射系数为α2的源信号功率。4.如权利要求1所述的针对传感器阵列系...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫霄，徐大专，朱思钇，周颖，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32