强弱信号的波达方向与信源数估计方法技术

本发明专利技术公开了一种强弱信号的波达方向与信源数估计方法，主要解决现有方法在信源数未知时不能正确估计强弱信号的波达方向的问题。其实现过程为：根据阵列接收数据估计其协方差矩阵；对该协方差矩阵进行特征分解得到由大到小排列的特征值及对应的特征矢量；从第１个特征矢量开始，依次计算各个特征波束的空间谱；通过比较该空间谱的最大值与主瓣波束宽度外的平均值之差和所设定的门限值估计各个信号的波达方向及信源数。本方法简单实用，在有多个强弱信号并存时，能精确估计强弱信号的波达方向和信源数，可用于雷达、通信、导航、测控和电子侦察众多领域中信息的提取或干扰的抑制。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种强弱信号的波达方向与信源数估计方法，包括如下步骤：（１）根据阵列接收数据ｘ（ｔ），估计其协方差矩阵＊↓［ｘ］为：＊↓［ｘ］＝１／Ｎ＊ｘ（ｔ）ｘ↑［Ｈ］（ｔ）其中，Ｎ为采样快拍数，Ｈ表示共轭转置运算；（２）对协方差矩阵＊↓［ｘ］做特征分解，得到特征值与相应的特征矢量：［Ｕ，Λ］＝ｅｉｇ（＊↓［ｘ］）其中，ｅｉｇ（.）表示特征分解，Λ为特征值由大到小排列组成的对角矩阵，Ｕ＝［ｕ↓［１］，ｕ↓［２］，…，ｕ↓［Ｍ］］为特征矢量矩阵，ｕ↓［ｉ］（ｉ＝１，２，…，Ｍ）为相应的特征矢量，Ｍ为阵元个数；（３）初始化，ｉ＝１；（４）用第ｉ个特征矢量ｕ↓［ｉ］计算第ｉ个特征波束的空间谱Ｐ↓［ｉ］（θ）：Ｐ↓［ｉ］（θ）＝ａ↑［Ｈ］（θ）ｕ↓［ｉ］ｕ↓［ｉ］↑［Ｈ］ａ（θ）／ａ↑［Ｈ］（θ）＊↓［ｘ］↑［－１］ａ（θ）其中：ａ（θ）为搜索导向矢量，＊↑［－１］为＊↓［ｘ］的逆矩阵；（５）将第ｉ个特征波束的空间谱Ｐ↓［ｉ］（θ）化为单位为ｄＢ的形式Ｐ↓［ｉ＿ｄＢ］（θ），求Ｐ↓［ｉ＿ｄＢ］（θ）的最大值Ｐ↓［ｉ＿ｄＢｍａｘ］（θ）及对应的角度θ↓［ｉｍａｘ］；求主瓣波束宽度外Ｐ↓［ｉ＿ｄＢ］（θ）的平均值＊↓［ｉ＿ｄＢ］；若Ｐ↓［ｉ＿ｄＢｍａｘ］（θ）－＊↓［ｉ＿ｄＢ］≥ＩＬ，则第ｉ个信号的波达方向为θ↓［ｉｍａｘ］，转到步骤（４），估计第ｉ＋１个特征波束的空间谱Ｐ↓［ｉ＋１］（θ），否则，信源数等于ｉ－１，估计结束，其中ＩＬ为所设定的判断有无信号的门限值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾操，徐亮，李军，廖桂生，陶海红，杨志伟，徐青，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]