[发明专利]基于信号子空间相关的来波方向估计方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于子空间相关的来波方向估计方法及装置，其中，方法包括：根据存储有空间中不同角度入射信号数据的数据库进行全空间信号子空间的构建；通过接收特定个数的不同角度入射信号的数据，获取未知信号特征向量和特征向量对应的特征值；将未知信号特征向量与全空间信号子空间中的特征向量进行相关运算，获取相关值集合；通过在相关值集合中寻找最大相关值获取未知信号特征向量对应的来波方向，通过特征向量对应的特征值获取位置信号的能量强度，本发明可以准确估计来波方向角度，区分各来波信号能量强度，有效地抑制了天线通道之间的幅相误差以及天线阵列耦合效应对来波方向估计造成的影响。

技术领域

本文件涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种基于信号子空间相关的来波估计方法及装置。

背景技术

北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite Syetem，简称BDS)是由我国独立研发与建设的卫星导航系统，与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和欧洲的伽利略共同组成四大全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)。

然而，复杂多变的空间电磁环境，使得北斗卫星导航系统的服务性能受到了威肋，BDS干扰监测问题逐渐被划为业内研究的重点。GNSS干扰监测技术可以按照其功能分为四大模块，分别是干扰检测、干扰识别、干扰测向和干扰源定位。在GNSS干扰监测方面，国外己有大量成熟的研究成果并建设了完整的监测系统，而我国的BDS干扰监测系统部署工作却仍未展开。如今，北斗卫星导航系统的服务范围逐渐过渡到全球，即将开启发展新格局，因此干扰监测问题必将引起重视，以此来保证北斗卫星导航系统的服务质量。

在我国军事应用中，卫星导航系统的可靠性尤为重要，对北斗信号的质量也有更高标准的要求。如今我国军用的飞机呈指数形式增长，航空安全问题受到各个层面的关注，成为国防发展的基本保障。一旦导航信号受到严重干扰的影响，将可能对国家安全构成威胁。可见，运用于军事的北斗卫星导航系统，必须拥有BDS干扰监测系统的强力支撑。

目前，卫星导航信号抗干扰主要有三种手段：

(1)卫星信号自身抗干扰，采取的主要措施包括提高卫星信号发射功率，采用新的导航信号等；

(2)接收机抗干扰，采取的主要措施包括采用组合导航技术，如GPS与惯性导航系统(INS)的组合，自适应调零天线，军码直捕技术等；

(3)排除干扰源，采取的主要措施是对阻断或干扰卫星导航系统的人为或非人为射频信号进行探测和定位，最终对其进行关停、摧毁或规避。

其中第一种手段只能针对弱干扰；第二种手段是目前卫星导航领域应用最为广泛的抗干扰方法，抗干扰能力强，实现简单，但是局限于数模转换芯片水平，对于能量强度超出范围的干扰，也无能为力。在第三种手段中使用较多的是干扰源测向系统，可以干扰进行定位或者采取规避措施，避免干扰对导航定位产生影响。干扰源测向系统中通常采用MUSIC、CAPON、干涉仪等算法，系统的性能在很大程度上取决于阵列流形的精度，在实际应用中，由于天线存在幅相误差、互耦效应，导致阵列流形失真与信号子空间不匹配，系统的性能会大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信号子空间相关的来波估计方法及装置，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明提供一种基于信号子空间相关的来波估计方法，包括：

根据存储有空间中不同角度入射信号数据的数据库进行全空间信号子空间的构建；

通过接收特定个数的不同角度入射信号的数据，获取未知信号特征向量和特征向量对应的特征值；

将未知信号特征向量与全空间信号子空间中的特征向量进行相关运算，获取相关值集合；