利用干涉原理估计相干信号DOA的方法技术

本发明专利技术公开了一种估计相干信号波达方向（ＤＯＡ）的算法，它是利用干涉原理，即“同相相加，反相相减”，把参考阵元（１）信号进行适当延时然后与其它阵元信号相加，求出天线阵的输出功率，而输出功率可以表示为由时延作自变量的三角函数的线性组合，组合系数恰由入射信号的方向时延函数表示，因此估计信号ＤＯＡ就转变为确定组合系数。本发明专利技术的方法可以应用于通讯及雷达等领域中需要估计ＤＯＡ的地方，由于其计算量很小，在移动通信领域具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种利用干涉原理估计相干信号ＤＯＡ的方法，其特征是采用下面的步骤：第一步术语定义对于由阵元间距均为１／４波长的３个阵元组成的天线阵，定义：Ａ↓［１］、Ａ↓［２］表示入射信号，θ、φ分别表示入射信号１、２的入射角，１、２、 ３分别表示天线阵的阵元，ｄ是相邻阵元间距（ｄ＝１／４波长），ｎ↓［１］、ｎ↓［２］、ｎ↓［３］分别表示阵元１、２、３通道引入的加性噪声，ｘ↓［１］、ｘ↓［２］、ｘ↓［３］分别表示阵元１、２、３的输出信号，ｙ↓［１２］是阵元１和阵元２的交叉输出功率，ｙ↓［２３］是阵元２和阵元３的交叉输出功率；选择阵元１为参考点，设入射信号方向为θ，阵元间距为ｄ，１’为入射信号１的波前，则当平面波ｓ↓［１］ｅ↑［－ｊωｔ］由１’传到阵元２时，其中ｓ↓［１］表示入射信号Ａ↓［１］幅值，ω是 入射信号Ａ↓［１］角频率，阵元２信号滞后，滞后时间为τ↓［１］＝ｄｓｉｎθ／ｃ（１）其中ｃ为光速；设第二个信号幅值为ｓ↓［２］，入射角为φ，则在阵元２，相对于参考点滞后时间τ↓［２］＝ｄｓｉｎφ／ｃ（ ２）为方便起见，以后称入射信号１为信号，并引入符号：α＝ωτ↓［１］（３）而称入射信号２为干扰信号，引入符号：β＝ωτ↓［２］（４）；第二步：估计信号和干扰信号的功率，即信号幅值，定义变量：ｈ ＝２ｓ↓［１］（ｓ↓［１］＋ｓ↓［２］）ｆ＝２ｓ↓［２］（ｓ↓［１］＋ｓ↓［２］）（５）第三步：根据（６）式求阵元１和阵元２的交叉输出功率：ｐ↓［１２］（τ）＝（ｘ↓［１］＋ｘ↓［２］）（ｘ↓［１］＋ｘ↓［２］） ↑［＊］＝ｐ↓［１］＋ｐ↓［２］＋ｈｃｏｓ（ωτ－α）＋ｐ↓［１２］↑［（ｎ）］＋ｆｃｏｓ（ωτ－β）（６）其中：＊表示共轭，ｐ↓［１］＝（ｓ↓［１］＋ｓ↓［２］）↑［２］ｐ↓［２］＝ｓ↓［１］↑［２］＋ｓ↓［２ ］↑［２］＋２ｓ↓［１］ｓ↓［２］ｃｏｓ（α－β）ｐ↓［１２］↑［（ｎ）］＝２ｎ↓［１］（ｓ↓［１］ｃｏｓ（－α）＋ｓ↓［２］ｃｏｓ（－β））＋２（ｓ↓［１］＋ｓ↓［２］＋ｎ↓［１］）ｎ↓［２］ｃｏｓ（７）ｐ↓［ １］、ｐ↓［１］为阵元１、２的功率，是已知量；第四步：对第三步的结果进行积分Ａ↓［ｎ］＝１／π∫↑［π］↓［π］ｐ↓［１２］（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何子远，王自力，龚耀寰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]