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专利号: 2015106814629
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对来波方向误差的干扰噪声协方差矩阵重构方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、由M个阵元构成的均匀线阵接收到D个来自远场信源的信号,所述D个信号的来波方向为θd,设第1个信号为期望信号,其余D-1个均为干扰信号,所述D个信号之间互不相关,且信号与噪声之间互不相关,则第n个快拍下阵列接收数据记为其中,sd(n)和a(θd)分别为第d个信号的基带信号波形和导向矢量,v(n)表示阵列接收到的零均值高斯白噪声矢量,则阵列接收到的N个快拍数据可表示为如下的形式:X=[x(1),…,x(N)],由阵列接收数据矩阵X可以得到阵列接收数据的样本协方差矩阵 其中,M为整数,D为整数,N为整数,d=1,2,…,D,-90°≤θd≤90°,n=1,2,...,N;

S2、首先对样本协方差矩阵 进行特征值分解 其中vi,i=1,2,…,M为按降序排列的特征值,即ν1≥ν2≥…≥νM,ei为νi对应的特征向量,由此得到噪声功率的估计为S3、设阵列接收的所有D个信号的来波方向估计值为 设真实来波方向θd角度区间为 在每个角度区间为Θd上采用如下算

法进行相应的导向矢量及其信号功率的估计,联合噪声功率 从而对干扰噪声协方差矩阵进行重构,得到 具体步骤为:S31、将第d个信号的角度区间Θd进行区间离散化为包含Jd个元素的角度集合对角度集合 中每个角度θj上采用Capon空间谱估计算法,得到每个角度的功率估计 从而得到第d个信号的协方差矩阵其中,Jd为整数;

S32、对第d个信号的协方差矩阵Cd进行特征值分解 其中γi-d,i=1,2,…,M为按降序排列的特征值,即γ1-d≥γ2-d≥…≥γM-d,bi-d为γi-d对应的特征向量,采用其最大特征值γ1-d对应的特征向量b1-d作为期望信号导向矢量的估计,即S33、对所有D个信号均在相应的角度区间Θd,d=1,2,…,D重复S31~S32的操作,估计所有D个信号的导向矢量S34、对D-1个干扰信号,联合样本协方差矩阵 可以得到其相应的干扰信号功率估计 再联合噪声功率 重构干扰噪声协方差矩阵S4、联合S34所得的干扰噪声协方差矩阵 和S32所估计的期望信号导向矢量从而得到基于对导向矢量误差具有鲁棒性的干扰噪声协方差矩阵重构(RIPNCM)的波束形成

2.根据权利要求1所述的一种针对来波方向误差的干扰噪声协方差矩阵重构方法,其特征在于:S3所述D个信号包括期望信号和干扰信号。