[发明专利]一种基于共轭扩展的波达方向估计方法

权利要求书

1.一种基于共轭扩展的波达方向估计方法，其特征在于，该方法首先对接收的阵列信号进行二阶统计量处理，进行延迟采样构造出一伪快拍矩阵，最后对该伪快拍矩阵用四阶累积量的方法来估计信号的波达方向；

该方法具体步骤为：

1）根据第m个天线阵列的输出信号X_m(t)，利用延迟自相关的性质，按照公式

Rxmx1(τ)=Σd=1DRsdsd(τ)e-j2π((am-a1)cos(θd)+(bm-b1)sin(θd))/λ+Rnmn1]]>

构造矩阵R_x(τ)，R′_x(τ)；

2）根据R(τ)=Rx(τ)(Rx′(τ))*,]]>对R(τ)在伪快拍数N_p个延迟τ(τ=T_s,2T_s，...N_pT_s)上采样，得到一个伪快拍矩阵

R~=[R(TS),R(2TS),...R(NpTS)];]]>

3）对所述伪快拍矩阵做四阶累积量计算得到一个四阶累积量矩阵C，其中：

C=E{(R~⊗R~*)(R~⊗R~*)H}-E{R~⊗R~*}·E{(R~⊗R~*)H}-E{R~R~H}⊗E{(R~R~H)*};]]>

4）将所述四阶累积量矩阵C演化成以下形式：

C=B‾ΣsB‾H;]]>

其中，

∑_s为对角线上的元素为R_s(τ)的峰值的对角矩阵；

得到导向矩阵

B‾=[b‾(θ1),···b‾(θD)],]]>i=1,2,3...；

5）对所述四阶累积量矩阵C进行特征值分解，得到特征值

C~=USΣSUSH+UNΣNUNH;]]>

其中，

U_S是由大特征值对应的特征矢量张成的子空间，即信号子空间；

U_N是由小特征值对应的特征矢量张成的子空间，即噪声子空间；

6）对谱估计式P_MUSIC(θ)进行谱峰搜索，其中，所述谱估计式P_MUSIC(θ)为：

PMUSIC(θ)=1bH(θ)U^NU^NHb(θ);]]>

该谱估计式的P_MUSIC(θ)谱峰对应的横坐标值即为信号的波达方向。