一种快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法技术

一种快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法，其实现步骤是：(1)针对均匀线阵，建立相控阵均匀线阵模型，阵列接收信号快拍矢量为x(k)；(2)取m＝1，利用最开始的K个快拍，估计初始第一个协方差矩阵R(m)；(3)接收到新的一个快拍x(m+K)时，利用公式分别计算R

【技术实现步骤摘要】
一种快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法


[0001]本专利技术涉及到通信、雷达、测控等对阵列协方差矩阵估计有需求的领域，具体涉及到利用快拍迭代方式计算阵列协方差估计矩阵的方法。

技术介绍

[0002]采用阵列天线接收无线电信号，并对接收信号进行相应的阵列信号处理，能够实现抗干扰、多目标等诸多功能。对接收阵列信号进行协方差矩阵估计，是阵列信号处理中常用的信号处理步骤。一般而言，为了计算阵列协方差估计矩阵，使用的估计方法是将K个连续采样快拍，按照来估计得到。在接收到新的一个快拍后，新的协方差矩阵需要采用最新的K个快拍重复上述计算步骤，从而导致估计方法实现复杂，实时性不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的问题是：如何尽可能简化阵列协方差矩阵估计复杂度，提高实时性。解决该技术问题的方法是一种快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法，其实现步骤是：
[0004](1)针对均匀线阵，阵列数量为N，阵元间距为d，第n个阵元接收信号采样序列为x
n
(k)，其中k是采样序号，n是小于等于N的正整数。阵列接收信号第k个快拍为阵元接收信号构成的N维列矢量，即x(k)＝[x1(k) ... x
N
(k)]T
，其中符号“T”表示求转置；
[0005](2)取m＝1，利用最开始的K个快拍x(1),
…
,x(K)，估计初始第一个协方差矩阵R(m)，即其中符号“H”表示求共轭转置；
[0006](3)接收到新的一个快拍x(m+K)时，分别计算两个矩阵R
a
和R
b
，其中
[0007][0008](4)计算新的协方差估计矩阵R(m+1)＝R(m)+R
a
‑
R
b
；
[0009](5)令m＝m+1，返回第(3)步，实现协方差估计矩阵的迭代计算方法。
[0010]本专利技术的有益效果是，在阵列信号处理系统中，利用已有计算结果和新的快拍数据，简化计算方法，提高实时性。本专利技术可以运用到通信、雷达、测控等对阵列协方差矩阵估计有需求的领域。
附图说明
[0011]图1是快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法系统框图；
[0012]图2是相控阵均匀线阵几何结构示意图。
具体实施方式
[0013]首先建立相控阵均匀线性模型，计算初始第一个协方差矩阵R(m)，当接收到新的一个快拍时，分别计算R
a
和R
b
，最后带入R(m+1)＝R(m)+R
a
‑
R
b
计算新的协方差估计矩阵。总体步骤如图1所示。具体实现步骤为：
[0014](1)针对如图2所示均匀线阵，阵列数量为N，阵元间距为d，通常阵元间距为载波波长一半。第n个阵元接收信号采样序列为x
n
(k)，其中k是采样序号，n是小于等于N的正整数。阵列接收信号第k个快拍为阵元接收信号构成的N维列矢量，即x(k)＝[x1(k) ... x
N
(k)]T
，其中符号“T”表示求转置。
[0015](2)取m＝1，利用最开始的K个快拍x(1),
…
,x(K)，估计初始第一个协方差矩阵R(m)，即其中符号“H”表示求共轭转置。
[0016](3)接收到新的一个快拍x(m+K)时，分别计算两个矩阵R
a
和R
b
，其中
[0017]由于迭代计算中，R
a
和R
b
都是对单次快拍运算的结果，在m＞K时，无需重复计算当前时刻的R
b
，而可用第前K个时刻计算的R
a
代替当前时刻的R
b
。
[0018](4)计算新的协方差估计矩阵R(m+1)＝R(m)+R
a
‑
R
b
。
[0019](5)令m＝m+1，返回第(3)步，实现协方差估计矩阵的迭代计算方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快拍迭代的阵列协方差矩阵估计方法，其实现步骤是：(1)针对均匀线阵，阵列数量为N，阵元间距为d，第n个阵元接收信号采样序列为x
n
(k)，其中k是采样序号，n是小于等于N的正整数。阵列接收信号第k个快拍为阵元接收信号构成的N维列矢量，即x(k)＝[x1(k) ... x
N
(k)]
T
，其中符号“T”表示求转置；(2)取m＝1，利用最开始的K个快拍x(1),

【专利技术属性】
技术研发人员：曾浩，郭成林，段睿，陈立刚，蔡伟杰，焦静涛，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：