一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法。步骤1：利用均匀线性阵列调制宽带转换器接收结构进行采样，获得每通道采样值x[k]；步骤2：基于步骤1的采样值构造R矩阵；步骤3：基于步骤2矩阵R得到空间延迟步骤4：基于步骤3的得到的M个空间延迟τ

【技术实现步骤摘要】
一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法


[0001]本专利技术涉及多信号的频谱、载频和DOA的联合估计领域，具体涉及一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法。

技术介绍

[0002]多参数联合估计近年来在雷达、声纳、无线通信、认知无线电等众多工程应用中得到了广泛的研究。根据信号频谱、载频和波达方向(direction of arrival，DOA)对目标信号进行识别，得到技术信息和信号方向。到目前为止，基于旋转不变技术(ESPRIT)和多重信号分类(MUSIC)等参数估计方法，已经发展了许多联合载波和DOA估计算法。
[0003]然而，这些方法要求以奈奎斯特速率采样信号。随着信息技术的发展，传统的基于奈奎斯特定理的信息采集和处理框架给前端模数转换器(ADC)、处理和存储设备带来了巨大的压力，降低了实时性，增加了能耗。
[0004]近年来，压缩感知理论被发现可以在少量样本的情况下准确地恢复稀疏信号，引起了人们的广泛关注。一些研究者将CS理论应用于实际模拟多频带信号采集。如多陪集采样器和调制宽带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法，其特征在于，所述估计方法具体包括以下步骤：步骤1：利用均匀线性阵列调制宽带转换器接收结构进行采样，获得每通道采样值x[k]；步骤2：基于步骤1的采样值构造R矩阵；步骤3：基于步骤2矩阵R得到空间延迟步骤4：基于步骤3的得到的M个空间延迟τ
i
，分别得到M个目标信号的子带频谱载频和2.根据权利要求1所述一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法，其特征在于，所述步骤1具体为，每通道采样值x[k]；x[k]＝Az[k]其中x[k]为x轴天线的采样值；A＝[a(θ1),...,a(θ
M
)]是阵列流形矩阵，其中z[k]是M
×
1的矩阵，第i个元素为z
i
[k]。3.根据权利要求1所述一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法，其特征在于，所述步骤2具体为包括以下步骤：步骤2.1：利用采样值计算R1矩阵和R2矩阵；R1＝E{xx
H
}R2＝E{Jxx
H
J
H
}其中J是一个反对角元素等于1，其他位置等于0的置换矩阵；步骤2.2：基于步骤2.1的R1矩阵和R2矩阵，构造R矩阵R＝R1+R2。4.根据权利要求1所述一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法，其特征在于，所述步骤3具体为包括以下步骤：步骤3.1：对步骤2矩阵R进行奇异值分解，根据接收数据的旋转不变性，采用基于ESPRIT的方法估计特征值矩阵Φ；步骤3.2：基于步骤3.1的估计特征值矩阵Φ，计算空间延迟步骤3.2：基于步骤3.1的估计特征值矩阵Φ，计算空间延迟其中∠(
·
)为求幅角。5.根据权利要求1所述一种基于波束形成MWC的信号频谱、载频和DOA联合估计方法，其特征在于，所述步骤4具体为包括以下步骤。步骤4.1：基于步骤3得到的M各空间延迟τ
i
，计算第i个信号的转向矢量A0与M
‑
1个信号的转向矢量A1对应的左奇异向量G＝[u
M
‑1,...,u
N
]；步骤4.2：基于对步骤4.1的第i个信号的转向矢量A0与左奇异向量G计算自适应波束形成的加权向量w
i
；
步骤4.3：基于步骤4.2的加权向量w
i
，对接收到的采样值x[k]进行加权得到y
i
[k]；步骤4.4：对步骤4.3的y
i
[k]进行离散傅里叶变换，并改写为Q个带宽为f
p
的子频带的矩阵步骤4.5：对步骤4.4的矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宁，姜思仪，尉志良，乔立岩，彭喜元，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：