[发明专利]用于估计到达信号数的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2007年7月20日提交的日本专利申请NO.2007-189683，其内容在此通过引用被并入。

技术领域

本发明涉及一种雷达设备，具体地说，涉及这样的雷达设备，该雷达设备使用多个信道从物体接收包含反射雷达波的入射波并且基于指示接收信道间的接收信号的相互关系的相关矩阵来估计到达信号数(即估计不同反射波的数目)。

背景技术

通常，下面的雷达设备是已知的。该雷达设备使用由多个天线部件配置的阵列天线，以及估计同时到达该阵列天线的多个无线电波的到达方向(DOA)。

作为一种估计无线电波的DOA的方法，已知的是多信号分类(MUSIC)方法、经由旋转恒定技术方法对信号参数的估计(ESPRIT)等等。在这些方法中，基于指示由每个天线部件(还被称为信道)所接收的接收信号间的相关关系的相关矩阵，产生方向谱。通过被扫描的方向谱，来实施高分辨率估计。

下面将描述对MUSIC方法的概述。通过所谓的线性阵列来形成阵列天线，在所谓的线性阵列中，N个天线部件(N为2或大于2的整数)被等间距地对齐。

首先，由等式(1)表达的接收向量X(k)被配置用于在采样时间KΔT经由阵列天线采集的采样数据X₁(k)、X₂(k)至X_N(k)的片段(ΔT为采样间隔，以及k为自然数)。接下来，依照等式(2)使用接收向量X(k)来确定N行和N列的自相关矩阵R_XX。

这里，T是向量转置。H是复共轭转置。

X(k)＝{x₁(k)，x₂(k)，...，x_N(k)}^T            等式(1)

R_XX＝X(k)X^H(k)                        等式(2)

接下来，确定自相关矩阵R_XX中的特征值λ₁至λ_N(其中λ₁≥λ₂≥……≥λ_N)。从大于预先设定的噪声阈值TH的特征值个数来估计到达信号的数量L(＜N)。此外，计算对应于特征值λ₁至λ_N的特征向量e₁至e_N。

然后，由对应于(N-L)个特征值的特征向量组成的噪声特征值向量E_NO由等式(3)限定，所述(N-L)等于或小于噪声阈值TH。使用关于方向θ表示的阵列天线的复响应a(θ)来确定由等式(4)表示的性能函数P_MU(θ)。

E_NO＝{e_L+1，e_L+2，......，e_N}         等式(3)

PMU(θ)=aH(θ)a(θ)aH(θ)ENOENOHa(θ)]]>                   等式(4)