[发明专利]高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法

说明书

本发明公开了一种高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法，针对非圆信号与圆信号同时入射的情形，建立了空间入射信号中同时存在圆信号与非圆信号的阵列接收数据模型，并利用信号的非圆特性将入射信号分开进行估计，优先估计混合入射信号中的一般非圆率信号；然后利用已估计量对入射信号进行去干扰处理，并对圆信号的DOA做出估计；最后对最大非圆率信号的DOA做出估计；该方法减少了混合入射信号中各类信号之间的相互干扰，提高了对信号DOA估计的分辨能力。

技术领域

本发明属于阵列信号测向技术领域，涉及一种适用于圆信号与非圆信号混合入射情况下的高分辨力DOA估计方法。

背景技术

信号的非圆特性是指信号的统计特性不具有旋转不变性，在阵列信号处理问题中，即相当于信号的伪协方差矩阵不为零。非圆信号被广泛的用于现代通信系统中，如BPSK、MSK、GMSK等调制信号。在对信号波达方向(Direction Of Arrival，DOA)的估计问题中，合理地利用信号的非圆特性可以提高对DOA的估计性能。

自1998年J.Galy首次将非圆信号概念用于空间谱估计领域，提出了利用信号非圆特征的NC-MUSIC(Non-circular Multiple Signal Classification)方法以来，已有众多国内外学者针对NC-MUSIC进行了改进，如求根NC-MUSIC方法、实值NC-MUSIC方法、EPM方法等，这些改进方法从运算量和复杂度的角度不同程度上对NC-MUSIC算法的性能进行了提高。然而，这些方法在本质上并没有对NC-MUSIC方法做出改变，即对方法的估计性能没有做出改变，因此若想提高方法的估计性能，就需要在原理上另辟蹊径。而传统的NC-MUSIC方法在入射信号中同时存在圆信号和非圆信号时，易产生伪峰现象以及分辨力不足等问题，这会严重影响对信号DOA参数的估计性能，然而目前并没有有效解决该类问题的方法。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法，实现在非圆信号与圆信号同时入射的情况下，减少混合入射信号中各类信号之间的相互干扰，提高对信号DOA估计的分辨能力。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种

(三)有益效果

本发明提出了适用于入射信号中同时存在最大非圆率信号、一般非圆率信号和圆信号的DOA估计方法，相比于该领域的其他经典方法，该方法可以提高对不同类信号之间的分辨能力，进而提升DOA的估计性能。该方法通过建立混合入射信号的接收数据模型，利用信号的非圆特性将信号中的最大非圆率信号、一般非圆率信号和圆信号分开，并依次进行DOA估计，减少了各类信号间的相互干扰，从而提升了对各类信号的估计性能，该方法开辟了对圆信号与非圆信号的DOA同时进行估计的新思路。

附图说明

图1为本发明实施例中空间信号入射示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例所提供的高分辨力的圆信号与非圆信号混合入射DOA估计方法，当入射信号中同时存在圆信号、一般非圆率信号和最大非圆率信号时，可以有效地提高对各类信号的DOA估计性能和分辨能力，具体包括以下步骤：

步骤一：针对q个远场均匀横电磁波入射到M个阵元的阵列的情形，设其中最大非圆率信号有q₁个、一般非圆率信号有q₂个、圆信号有q₃个，建立阵列接收数据模型X(t)＝AS(t)+N(t)；