[发明专利]阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法

权利要求书

1.一种阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于对                                                个不相关的远场源信号入射到个等间距的均匀线阵上，首先根据循环平稳信号的特点构造接收向量的循环互相关矩阵，并对此矩阵进行奇异值分解，然后对分解得到的奇异值进行相关运算推导得到一系列自动调整大小的阈值，最后根据阈值大小，得到循环平稳信号的源个数；具体操作步骤如下：

1） 构造循环互相关矩阵：根据循环平稳信号的特点，以某一个阵元为参考阵元，构造其他阵元上的个接收向量与参考阵元上的接收向量的循环互相关矩阵；

2） 对所构造的循环互相关矩阵进行奇异值分解，得到按降序排列的奇异值以及相应的奇异向量；

3） 根据分解得到的奇异值，计算第k(k=K+1，2，…，M)个奇异值的均值()；

4） 计算个噪声的理论特征值均值上限的梯度值；

5） 推导的上限值，令其为估计循环平稳信号个数的自动调整大小的阈值；

6） 逐一比较到时的梯度值与对应阈值的大小；

7） 统计其中大于相应阈值的梯度值的数目，即得到循环平稳信号的源个数。

2.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述步骤1）中，以某一阵元为参考阵元，构造其他阵元上的接收向量与其的循环互相关矩阵为：

其中，其中表示转置，为第个阵元第时刻的接收信号，为两接收信号的时间间隔，为二阶循环频率。

3.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于个接收阵元所接收的信号中，噪声是均值为0，方差为的加性高斯白噪声。

4.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于并未对信号的带宽做任何要求，即入射信号既可以是宽带信号也可以是窄带信号。

5.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述步骤2）中，对循环互相关矩阵进行奇异值分解后，得到，其中是由奇异值所组成的对角阵，、是与奇异值所对应的奇异向量，其中分解所得到的奇异值是按从大到小的顺序排列的，即。

6.根据权利要求5所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述奇异值分解后得到的奇异值是：按照源个数估计的特征值分解理论，大奇异值是信号所对应的奇异值，小奇异值是噪声所对应的奇异值。

7.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述步骤3）中，假设噪声特征值的个数为，计算第个到第个噪声特征值的均值。

8.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述步骤4）中的计算，按照Anderson的主成分分析理论，在假设是满足标准正态分布的参数，即： ， 的情况下，个噪声特征值均值的理论值的上限为，其中是信号快拍数。

9.根据权利要求1所述的阈值自动调整的循环平稳信号源个数估计方法，其特征在于所述步骤5）中，将特征值均值代入中计算梯度值， 得到这些梯度值的上限值为：，此上限即为自动调整的阈值。