[发明专利]基于均匀线阵的混合信号方向估计方法

说明书

技术领域

本发明属于不相关和相干信号同时存在的混合信号的波达方向的估计技术领域，特别涉及一种基于均匀线阵的混合信号方向估计方法。

背景技术

入射在传感器阵列上的信号波的波达方向估计是阵列信号处理的基本问题，其应用涉及雷达、声呐、通信、地质勘测这样的众多领域。基于子空间的方法具有相对的简单性和高的分辨率，而且关于他们的研究已经有很多，其中有多重信号分类(MUSIC)和子空间旋转不变法(ESPRIT)。然而，当入射信号为相干信号，这时的源信号的互协方差矩阵的秩小于入射信号的个数，基于子空间方法的性能下降明显。一些可行的方法被提出来解决信号的相关问题，这些方法采用一些对阵列传感器的预处理策略，它们把传感器阵列分成几个子阵列，然后得到子阵列的输出协方差矩阵的平均，以牺牲阵列孔径为代价来达到解相干的目的，但是在不相关信号和相干信号同时存在的情况下，为解相干信号波达方向而采取的子阵平滑技术导致阵列孔径减小，使得不相关信号的波达方向估计精度也降低。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于均匀线阵的混合信号方向估计方法，克服了可解信号个数远小于传感器个数的缺陷，该方法通过分步估计的方法，提高了方法的性能，并通过分别估计出不相关信号和相干信号的波达方向，能快速估计波达方向。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于均匀线阵的混合信号方向估计方法，步骤如下：

步骤1：首先设置均匀线性阵列，该均匀线性阵列由M个各向同性的传感器线型排列，相邻的两个传感器的间隔d大小为λ/2，λ为远场窄带信号{s_k(n)}的波长。相干信号和不相关信号同时存在的p个波长为λ的远场窄带信号{s_k(n)}沿角度{θ_i(k)}入射到均匀线性阵列上时，该均匀线性阵列所采样接收到的信号x(n)表示为式(1)：

x(n)=Σk=1qa(θk)βks1(n)+Σk=q+1pa(θk)sk(n)+w(n)]]>