一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法技术

技术编号:41359452 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-20 10:09
本发明专利技术公开了一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,由一个毫米波阵列为4×4的二维均匀面阵构成,并被划分为四个2×2排列的子阵。每个子阵也由2×2个天线阵元构成。切换各子阵波束使得四个子阵的波束分别指向四个正交的方向并覆盖目标空域扫描区域,然后对每个子阵进行波束分散指向的功率检测,以确定接收中功率最大的信号的大致来波方向。切换各子阵波束指向最大信号大致方向。继续切换各子阵波束,使四个子阵均指向大致来波方向,对输出的四路数字波束域信号进行分组互相关计算得到子阵间相位关系,可实现±30°范围内的无模糊角度估计。本发明专利技术实现了针对盲信号的波达方向定位,具有响应快、硬件复杂度低、精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于波达方向定位,特别是指一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位技术。


技术介绍

1、波达方向估计能够实时、准确地确定信号源的方向,无需预先了解信号调制方式和收发节点的位置信息。该技术在实时通信、雷达、声纳和无线传感器网络等领域均具有重要应用。波达方向技术能够提高通信性能、目标追踪和定位准确度,增强通信安全性,推动无线通信技术进步,应对复杂环境挑战。盲信号估计方法不需要关于信号结构的先验信息,可灵活应对非线性和非高斯信号,且通常具有自适应性,在动态场景中更具优势。

2、现有的盲信号波达方向估计阵列处理方法有空间谱估计法和子空间分解法,前者通过计算空间谱或空间相关矩阵的特征值和特征向量来估计信号的波达方向,后者将接收信号的空间域分解为信号子空间和噪声子空间,然后利用信号子空间中的特征向量来估计波达方向。然而,在大规模混合波束成形架构下,天线数量较多导致信号空间维数增加,这会增加计算复杂度和搜索空间的大小,导致硬件资源和功耗开销均显著增加,限制了传统盲信号处理算法的工程可行性。同时,盲信号波达方向估计通常还需要满足实时性要求,其处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,应用于毫米波高速移动平台,其特征在于:一个平面均匀阵列被划分为四个面阵子阵,每个子阵连接一个射频通道,首先切换各子阵波束分散指向空间搜索域,以功率最大为依据得到盲信号大致来向,然后切换全阵元波束指向这一大致来向,得到四路数字波束域信号,考虑波束空间和子阵间的信息组合,可实现基于相位信息的空域解模糊高精度角度估计,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,其应用的毫米波高速移动通信平台由一个毫米波阵列为4×4的二维均匀面阵构成,并被划分为四个2×2排列的子阵

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【技术特征摘要】

1.一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,应用于毫米波高速移动平台,其特征在于:一个平面均匀阵列被划分为四个面阵子阵,每个子阵连接一个射频通道,首先切换各子阵波束分散指向空间搜索域,以功率最大为依据得到盲信号大致来向,然后切换全阵元波束指向这一大致来向,得到四路数字波束域信号,考虑波束空间和子阵间的信息组合,可实现基于相位信息的空域解模糊高精度角度估计,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,其应用的毫米波高速移动通信平台由一个毫米波阵列为4×4的二维均匀面阵构成,并被划分为四个2×2排列的子阵。

3.根据权利要求1所述的一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,其应用的平台中每个子阵内采用移相器和衰减器对各阵元相位和模值进行配置,四个子阵各对应一个独立的模拟波束,每个模拟波束输出均有一个通道进行数字采集,以进一步计算数字域波束权值。

4.根据权利要求1所述的一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,其特征在于,步骤一中各子阵分散波束指向的俯仰及方位角分别为±30°,在空间上相互正交且覆盖目标空域扫描区域。

5.根据权利要求1所述的一种基于模数混合波束成形的盲信号波达方向定位方法,其特征在于,步骤一中各个子阵对应信号的导向矢量间只有子阵间的相位差异,为了消除这个相位差异,选择以面阵中心为导向矢量计算坐标系的几何原点,以原点的周围四个点作为...

【专利技术属性】
技术研发人员:鬲雨晨洪玺常凝王文慧王文杰
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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