电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法技术

本发明专利技术公开了电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法，具体步骤如下：首先，分离MUSIC谱峰搜索函数中的DOA参数和极化参数；然后利用极化矩阵的性质构造拉格朗日乘子，化简谱峰搜索函数实现降维DOA估计；最后由估计出的DOA参数代入极化矩阵求得极化参数。本发明专利技术将传统标量L阵推广到电磁矢量L阵，不仅能获得信号的到达角度，又能获得信号的极化信息。本发明专利技术的优点为利用了电磁矢量阵列，一方面得到的DOA参数与极化参数能实现自动配对，避免了额外配对；另外在复杂度方面，本发明专利技术只需要一次二维谱峰搜索，比起传统MUSIC算法的四维谱峰搜索不仅大大减少了复杂度，且保持了优异的参数估计性能。

Dimensional Reduced Spectral Peak Search Method for Spatial Angle and Polarization Parameters in Electromagnetic Vector L-Array

【技术实现步骤摘要】
电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法
本专利技术涉及电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法，属于阵列信号处理

技术介绍
对空间传播电磁信号而言，信号波达方向(DirectionofArrival，DOA)、极化状态是其重要的特征参数。然而普通标量传感器阵列(ScalarSensorArray)中所有阵元的极化方式相同，阵元输出为反映信号的强度和相位信息的标量，无法检测信号的极化信息。如果传感器能够获得电磁信号的全部或者部分(至少高于一维)信息，则称为电磁矢量传感器。由电磁矢量传感器构成的阵列称为电磁矢量传感器阵列(ElectromagneticVectorSensorArray)。电磁矢量传感器阵列能够同时获取信号的DOA信息以及极化信息。并且，比起标量传感器阵列它还具有更稳定的探测性能、更强的抗干扰能力、更高的分辨率，因此已经广泛运用于通信，无线电，导航等。L型阵列是常用的二维DOA估计阵列，结构简单且容易实现，在实际军事以及民用通信中应用广泛。由于出现较早，关于标量L阵的DOA估计已有大量相关研究，但电磁矢量传感器的实际应用时间还不长，且多信号分类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立电磁矢量L阵信号对应的数据模型；步骤2，根据数据模型求解电磁矢量L阵信号的协方差矩阵；步骤3，根据协方差矩阵求噪声子空间；步骤4，构造MUSIC谱峰搜索函数，并根据极化矩阵性质，即极化矩阵的共轭矩阵与该极化矩阵的乘积为1，对MUSIC谱峰搜索函数进行重构，分离函数中的DOA参数和极化参数；步骤5，利用极化矩阵性质构造拉格朗日乘子，利用拉格朗日乘子化简MUSIC谱峰搜索函数，得到仅包含DOA参数的MUSIC谱峰搜索函数；步骤6，对仅包含DOA参数的MUSIC谱峰搜索函数进行二维谱峰搜索，得到估计的DOA参...

【技术特征摘要】
1.电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立电磁矢量L阵信号对应的数据模型；步骤2，根据数据模型求解电磁矢量L阵信号的协方差矩阵；步骤3，根据协方差矩阵求噪声子空间；步骤4，构造MUSIC谱峰搜索函数，并根据极化矩阵性质，即极化矩阵的共轭矩阵与该极化矩阵的乘积为1，对MUSIC谱峰搜索函数进行重构，分离函数中的DOA参数和极化参数；步骤5，利用极化矩阵性质构造拉格朗日乘子，利用拉格朗日乘子化简MUSIC谱峰搜索函数，得到仅包含DOA参数的MUSIC谱峰搜索函数；步骤6，对仅包含DOA参数的MUSIC谱峰搜索函数进行二维谱峰搜索，得到估计的DOA参数；步骤7，将估计的DOA参数反代入MUSIC谱峰搜索函数，利用极化矩阵性质，求得估计的极化参数。2.根据权利要求1所述电磁矢量L阵中空间角与极化参数的降维谱峰搜索方法，其特征在于，步骤1所述电磁矢量L阵由两个双极化均匀线阵组成，记作子阵一和子阵二，子阵一和子阵二的天线数分别为M和N，阵元间距均为d＝λ/2，λ为载波波长；两个双极化均匀线阵相互垂直呈L型放置，仅在原点处有一个阵元重合，总阵元数为M+N-1；电磁矢量L阵信号对应的数据模型为：其中，X为M×J矩阵，Y为(N-1)×J矩阵，J为快拍数，ak为第k个信源的导向矢量，sk为第k个信源的极化矢量，k＝1,2,…,...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱倍佐，张小飞，沈金清，林新平，唐磊明，
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