一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法技术

本发明专利技术公开了一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法，针对阵列天线接收到的信号，构建存在天线相位误差的接收信号模型；通过挖掘接收信号的空间稀疏特征，采用稀疏重构算法，理论推导了未知相位误差的求解表达式，通过迭代估计稀疏信号的未知参数，实现对信号到达角的稀疏估计。本发明专利技术通过构建接收天线存在相位误差时稀疏信号模型，采用基于正交匹配追踪理论的稀疏估计算法实现对接收信号到达角的估计。

【技术实现步骤摘要】
一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法
本专利技术涉及阵列信号处理
，尤其是一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法。
技术介绍
信号的到达角估计技术在雷达、通信以及电子对抗等领域起到了关键作用，通过估计得到电磁波的如何方向，可以提高雷达系统对目标的估计与探测性能，提升无线通信系统的信道容量。传统的信号到达角估计技术主要是基于离散傅立叶变换的方法，该方法估计速度快，但精度较低，无法分辨同一波束中的多个信号。因此，提出了基于MUSIC或ESPRIT的子空间估计技术，通过对接收信号进行多次快拍采样，构建信号的协方差矩阵，从而区分信号子空间以及噪声子空间，在子空间上实现对信号的空间谱以及到达角的估计。基于子空间的到达角估计技术可以在同一波束中区分多个信号，是一种超分辨的估计方法，为了进一步提高针对相关信号的估计精度，便提出了基于空间、频率以及时间的多重平滑子空间估计技术，可以获得更优的估计性能。然而，基于子空间的到达角估计技术只是充分利用了信号与噪声的子空间信息，而未使用更多的信号特征信息。由于接收信号在空域呈现稀疏特征，所以可以借助压缩感知(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建存在天线阵列相位误差时的稀疏信号模型，进入步骤(2)；(2)初始化未知参数，主要包括天线数量及间距、目标信号源数量及最小间隔、采样数、信噪比、接收信号到达角的网格间距大小与字典矩阵，进入步骤(3)；(3)根据当前的未知参数取值，仿真生成接收信号，进入步骤(4)；(4)根据当前的未知参数取值与字典矩阵，通过正交匹配追踪理论求解估计到达角，进而估计出接收信号到达角和残差，进入步骤(5)；(5)根据相位误差量，更新存在相位误差时的字典矩阵，进入步骤(6)；(6)根据当前的未知参数取值，通过最陡梯度下降...

【技术特征摘要】
1.一种存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建存在天线阵列相位误差时的稀疏信号模型，进入步骤(2)；(2)初始化未知参数，主要包括天线数量及间距、目标信号源数量及最小间隔、采样数、信噪比、接收信号到达角的网格间距大小与字典矩阵，进入步骤(3)；(3)根据当前的未知参数取值，仿真生成接收信号，进入步骤(4)；(4)根据当前的未知参数取值与字典矩阵，通过正交匹配追踪理论求解估计到达角，进而估计出接收信号到达角和残差，进入步骤(5)；(5)根据相位误差量，更新存在相位误差时的字典矩阵，进入步骤(6)；(6)根据当前的未知参数取值，通过最陡梯度下降法，估计阵列天线相位误差，进入步骤(7)；(7)迭代计算步骤(4)至(7)，达到一定迭代次数后，停止算法，输出接收信号的空间谱以及相应的到达角。2.如权利要求1所述的存在相位误差时基于稀疏正交匹配追踪理论的到达角估计方法，其特征在于，步骤(1)中，存在天线阵列相位误差时的稀疏信号模型表示为Y＝ΓAS+N其中，Y＝[y0，y1，...，yM-1]为N个天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，刘林夕，张璇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32