【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息与通信工程，具体的说是涉及一种基于旋转不变子空间的单比特波达方向估计方法。
技术介绍
1、波达方向(doa)估计是阵列信号处理中的一类重要课题，其在雷达、声呐、导航、通信等传统信息产业和智能驾驶、行业无人机作业、智能制造、智能家居、智能园区管理等现代垂直行业都有着重要应用。波达方向估计在近60年来得到迅猛发展，高分辨、低复杂度的先进定位方法一直都是广大学者和工程师所追寻的目标。随着现代社会发展与科技的进步，阵列天线系统逐渐集成到小型化器件或平台上，即在小型化平台上实现目标定位感知。然而，小型化平台(如无人机、智能车、小卫星)收到平台资源的严格限制，需要在算力、性能、造价、功耗、存储等方面进行优化。然而，随着阵列天线数的增加，尤其是新兴的大规模天线阵列在信息通信领域的发展和使用，使得多天线阵列的高精度量化模数转换器的总功耗呈指数型增加，由于高昂的硬件成本和高功耗使得小型化平台变得不切实际或不可实用，即高昂的硬件成本和大功耗成为限制小型化平台可行性的关键因素。
2、传统高分辨方法诸如music《multiple emitter location and signalparameter estimation》和旋转不变子空间方法《esprit-estimation of signalparameters via rotational invariance techniques》所考虑的接收信号都是通过无限位数的高精度量化器得到的信号。与music相比，esprit通常具有以下优势：1.具有较低的计算复杂度
技术实现思路
1、本专利技术的主要内容是提出一种基于旋转不变子空间的单比特波达方向估计方法。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于旋转不变子空间的单比特波达方向估计方法，设定由具有m个阵元的天线阵列对k个信源进行n次单比特并行采样后进行波达方向估计，k<m，包括以下步骤：
4、s1、定义采样后得到的m×n维单比特基带接收信号为：
5、y＝[y(1),y(2),…,y(n)]
6、其中，m维列向量y(n)表示第n个快拍的单比特接收信号，n＝1,…,n，y(n)中的每一个元素的取值为如下4种情况中的一种：为虚数单位；
7、s2、计算单比特接收信号的m×m维样本协方差矩阵：
8、
9、其中，(·)h表示共轭转置运算；
10、s3、对样本协方差矩阵进行特征值分解：
11、
12、其中，λ＝diag(λ1,…,λm)为对角矩阵，λ1,…,λm表示其m个特征值且从大到小进行排列，q＝[q1,…,qm]为归一化特征向量矩阵；
13、s4、取的特征向量矩阵q的前k列作为信号子空间，得到us＝[q1,…,qk]；
14、s5、设定子阵列的阵元个数为c，1≤c≤m-1，构造选择矩阵j1＝[ic,0c,m-c]和j2＝[0c,m-c,ic]，其中，ic为c×c的单位矩阵，从而得到对应2个子阵列的信号子空间分别为：
15、us1＝j1us
16、us2＝j2us
17、s6、计算并获得旋转不变因子矩阵的最小二乘解：
18、
19、其中，为k×k维复向量空间；
20、s7、对进行特征分解，得到其k个特征值为则获得第k个信源的波达方向估计为：
21、
22、其中，λ为信号波长，d为阵元间距，表示求复数的相位。
23、本专利技术的有益效果为：本专利技术直接通过单比特采样接收信号构造协方差矩阵，并对协方差矩阵进行特征分解得到信号子空间，然后通过线性算子得到不同子阵列的信号子空间，然后通过求解旋转不变因子的最小二乘解获取多个信源的单比特波达方向估计，无需进行谱峰搜索。
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1.一种基于旋转不变子空间的单比特波达方向估计方法，设定由具有M个阵元的天线阵列对K个信源进行N次单比特并行采样后进行波达方向估计，K<M，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于旋转不变子空间的单比特波达方向估计方法，设定由具有m个阵元的天线阵列对k个...
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