基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向系统及方法，利用非均匀智能超表面阵列对来波进行多次测量，由全向接收天线接收反射信号。针对全向接收天线接收到的信号，构建多次测量后的反射信号模型，通过挖掘无人机集群目标的空域稀疏特性，采用稀疏重构算法，理论推导了未知到达角的求解表达式。方法通过构建一种新的原子范数，建立起稀疏重构问题，使用半正定规划问题求解相应的凸优化问题，实现对无人机集群信号到达角的稀疏估计。估计。估计。

【技术实现步骤摘要】
基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向系统及方法


[0001]本专利技术属于阵列信号处理领域，尤其涉及基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向系统及方法。

技术介绍

[0002]信号到达角(DOA)估计是阵列信号处理中的重要组成部分。天线阵列通常采用大规模的射频通道，成本较高。
[0003]近年来，智能超表面在无线通信、信号处理和雷达领域得到广泛的应用。智能超表面通过在一个平面上集成大量低成本的无源反射元件，控制反射单元的幅度/相位来调整入射信号的反射方向，智能化的重构无线电磁波的传播环境。智能超表面在实际应用时可布置于任意建筑物表面，阵元间距是随机的。
[0004]早期的DOA估计方法常通过傅里叶变换得到空间谱的估计，该方法简单有效但受限于阵列的物理孔径，即存在“瑞利限”。为突破“瑞利限”的约束，国内外学者提出了许多“超分辨”算法，包括基于子空间分解类算法以及空域滤波算法，可以实现高分辨的空间谱估计。然而基于子空间分解类算法只利用了信号与噪声的子空间类信息，没有使用更多的信号特征信息。无人机集群在空域中存在稀疏特性，所以可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向系统，其特征在于，包括单元间距非均匀智能超表面阵列以及单个全向接收天线两部分；智能超表面在内部集成变容二极管，通过改变变容二极管的偏置电压，对入射信号的幅度和相位进行更改；智能超表面阵列间距非均匀，阵元的位置在理想阵元位置的基础上存在偏差；全向接收天线接收到非均匀智能超表面阵列反射到任意方向的信号。2.根据权利要求1所述的一种基于非均匀智能超表面阵列的无人机集群测向方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、初始化未知参数，包括空域中稀疏目标的数量及非均匀智能超表面阵列阵元数、阵元间距、非均匀智能超表面阵列对入射信号测量次数、天线信噪比；步骤2、构建全向接收天线接收信号模型；所述全向接收天线接收信号模型表示为r＝Bdiag{aα,p}Aθ,p s+w其中，r＝[r0,r1,...,r
M
‑1]
T
为全向接收天线接收到的经过非均匀智能超表面阵列M次测量后的反射信号，B＝[b0,b1,...,b
N
‑1]为测量矩阵，为导向矢量，α为全向接收天线接收到非均匀智能超表面阵列反射信号的角度，为导向矩阵，e表示自然常数，j表示虚数单位，λ为波长,非均匀智能超表面阵列内阵元位置向量p＝[p0,p1,...,p
N
‑1]
T
，无人机集群目标来向θ＝[θ0,θ1,...,θ
K
‑1]
T
，s＝[s0,s1,...,s
K
‑1]
T
为信号源，w＝[w0,w1,...,w
M
‑1]
T
为加性高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，杨子晗，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：