【技术实现步骤摘要】
一种部分极化信号的角度与极化参数欠定联合估计方法
本专利技术属于阵列信号处理
，尤其涉及对入射信号的波达方向和极化参数的估计，具体是一种欠定条件下部分极化信号角度与极化参数的联合估计。
技术介绍
阵列测向技术是利用传感器来估计入射信号的波达方向，广泛应用于雷达、通信、声呐及医学诊断等军用和民用
为了得到精确的波达方向估计，研究者们围绕最基本的均匀线阵和完全极化信号做了大量研究。然而现实中的信号往往不是完全极化,而是部分极化，极化方式也各不相同。另外，当信号源的个数大于传感器个数时，传统的均匀线阵测向方法也不再适用。信号源个数大于传感器个数条件下的参数估计被称为欠定估计。为了解决欠定估计问题，新的稀疏阵列结构被提出，如最小冗余阵列，嵌套阵，互质阵及扩展互质阵等。通过此类特殊结构的阵列将实际阵元的接收信号转换到虚拟域，形成由多个虚拟阵元构成的虚拟阵列。由于虚拟阵列中的阵元个数大于实际阵元个数，从而有效提高了测向自由度。如文献：PalP,VaidyanathanPP.Coprimesamplingandthe...
【技术保护点】
1.一种部分极化信号的角度与极化参数欠定联合估计方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：/n步骤一、放置稀疏阵列/n在直角坐标系中，将L个阵元沿y轴排列，，每个阵元由x方向极化和y方向极化的交叉极化天线构成，阵元间间距为d的整数倍，将各阵元在y轴上的位置按从小到大的顺序排列，构成列向量γ＝[μ
【技术特征摘要】
1.一种部分极化信号的角度与极化参数欠定联合估计方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：
步骤一、放置稀疏阵列
在直角坐标系中，将L个阵元沿y轴排列，，每个阵元由x方向极化和y方向极化的交叉极化天线构成，阵元间间距为d的整数倍，将各阵元在y轴上的位置按从小到大的顺序排列，构成列向量γ＝[μ1,μ2,...,μL]Td＝μd；
步骤二、构建部分极化信号阵列接收模型并采样
当K个远场窄带不相关信号沿y-z平面入射，定义以逆时针方向从y轴正半轴到各信号入射方向的夹角为各信号波达方向θ＝[θ1,θ2,...,θK]T，第l个阵元在t时刻的接收信号为：
其中，T表示采样的快拍数，Ck＝diag([-1,sinθk])为第k个信号的交叉极化响应矩阵，diag(·)表示以向量元素作为对角线元素构成对角矩阵；al(θk)＝exp[j(2πμldcosθk)/λ]表示第k个信号在第l个阵元处的响应，sk(t)＝[sk,H(t),sk,V(t)]T是由水平和垂直极化分量组成的第k个部分极化信号，nl(t)＝[nl,1(t),nl,2(t)]T表示第l个阵元上的2路零均值高斯白噪声，(·)T表示转置操作；
部分极化信号sk(t)的协方差矩阵为：
其中，I2表示2阶单位矩阵，(·)H表示取共轭转置，(·)*表示取共轭，E(·)表示求期望；rk,HH、rk,VV分别表示第k个信号两个极化分量的功率，rk,HV表示第k个信号两个极化分量的相关系数；其中，αk为极化指向角，-π/2<αk≤π/2，βk为极化椭圆率角，-π/4≤βk≤π/4；和分别代表第k个信号的随机极化功率和完全极化功率，该信号的极化度可表示为
阵列在t时刻接收到的信号用矩阵向量形式表示为：
z(t)＝As(t)+η(t),t＝1,2,...,T
其中，为阵列流型矩阵，a(θk)＝[a1(θk),...,aL(θk)]T＝[exp[j(2πμldcosθk)λ],...,exp[j(2πμLdcosθk)λ]]T为第k个信号的导向矢量，表示t时刻的信号矢量，其中表示Kronecker积；
步骤三、提取均匀虚拟子阵列的输出
将步骤二采样得到的各阵元交叉极化天线的2路输出分别定义为x方向输出和y方向输出，分离后得到x方向输出向量和y方向输出向量
其中，IL表示L阶单位矩阵；
x方向输出和y方向输出的协方差矩阵分别估计为：
将x方向输出和y方向输出的...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉剑，高晓欣，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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