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一种基于超表面的高精度宽角域DOA估计方法技术

技术编号:43287085 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-12 16:08
本发明专利技术公开了一种基于超表面的高精度宽角域的DOA(Direction ofArrival,波达角)估计方法。首先,设计了两个初始的STC(Space‑Time Coding,时空编码)序列S0和S1,将其分别施加到超表面上,超表面可以调控反射波生成与入射角度无关的两个谐波状态;通过将两个STC序列按照生成谐波的状态组合成正交的编码矩阵,超表面上的每个单元可以在谐波上调制出互相正交的信号。该信号经过接收机接收后,可通过原始编码矩阵索引出每个单元上的信息,进而利用ASP(Array Signal Processing,阵列信号处理)算法实现高精度的DOA估计。该方法消除角度灵敏度对基于超表面的DOA估计的影响,不仅保证了高精度,而且大大降低了硬件要求。所提出的方法具有多种应用潜力,包括集成传感和通信(ISAC)和新雷达系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线感知中的doa(direction ofarrival)估计领域,更具体地,涉及一种基于超表面实现高精度宽角域的doa估计的方法。


技术介绍

1、doa估计技术具有目标源定位的能力,在雷达探测、遥感、无线通信、物联网等领域得到了广泛应用。传统的doa估计技术通过接收阵列的多个射频通道捕获信号,然后利用多重信号分类、旋转不变量估计、最大似然等算法计算高分辨率的空间谱,从而获取高精度的入射角度信息。然而,这一技术仍然面临着阵列接收系统带来的硬件复杂、成本高、能效低等问题。

2、近年来,由于其易制备、低功耗以及能够灵活操纵电磁波的特点,超表面被认为是一种能够以较低成本实现doa估计的硬件平台。一系列基于超表面的doa估计方法相继提出,验证了其可行性。尽管这些基于超表面的doa估计方法在一定程度上降低了doa估计系统的成本和复杂度,却忽略了超表面单元的角度灵敏特性。由于空间色散和阻抗失配,超表面单元在不同入射角下呈现出不同的电磁特性,而现有的基于超表面的doa估计方法大多采用理想情况下的角度不敏感模型,即假设元原子在任意入射角下均匀调本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超表面的高精度宽角域DOA估计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1基于超表面的高精度宽角域DOA估计方法,其特征在于,所述步骤1中STC序列S0和S1的设计过程如下:

3.根据权利要求1基于超表面的高精度宽角域DOA估计方法,其特征在于,所述步骤2中STC矩阵设计方式如下:

4.根据权利要求1基于超表面的高精度宽角域DOA估计方法,其特征在于,所述步骤3中通过初始的STC矩阵解调,索引出每个单元上的信息,其具体步骤如下:

【技术特征摘要】

1.一种基于超表面的高精度宽角域doa估计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1基于超表面的高精度宽角域doa估计方法,其特征在于,所述步骤1中stc序列s0和s1的设计过程如下:

3.根据权利要求1基于超...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴俊彦周群焰程强
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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