[发明专利]一种基于ICA的波达方向DOA的估计方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于ICA的波达方向DOA的估计方法及装置，该方法包括：根据接收的包含多个源信号的混合信号以及预设的接收信号与源信号之间映射关系构建阵列信号接收模型，其中，所述阵列信号接收模型包括天线阵列的阵列流形；根据预设的基于独立分量分析ICA算法以及所述阵列信号接收模型计算出初始的阵列流形以及确定出所述初始的阵列流形对应的校正参数；根据所述校正参数对所述初始的阵列流形进行校正得到校正后的阵列流形，根据所述校正后的阵列流形对所述多个源信号的DOA进行估计得到每个所述源信号的DOA。本申请解决了现有技术中DOA估计的准确性较差以及适用性差的技术问题。

技术领域

本申请涉及无线电测向技术领域，尤其涉及一种基于ICA的波达方向DOA的估计方法及装置。

背景技术

波达方向(Direction Of Arrival,DOA)是指空间信号的达到方向，通常通过空间信号到达阵列参考阵元的方向角来表达。随着阵列天线技术的快速发展，智能天线成为移动通信领域研究的新热点，而DOA估计是智能天线的重要组成部分。

目前，DOA估计的方法有多种，例如，幅度比较式测向、干涉仪测向、多普勒测向、到达时间差测向、空间谱估计测向以及基于独立分量分析(Independent ComponentAnalysis,ICA)的DOA估计等。而基于ICA进而DOA估计可以根据对阵列接收数据的处理，就能估计出源信号和传输通道矩阵，进而估计出DOA，具有较好的应用前景。但是，由于ICA存在复幅值，而复幅值存在不确定性，因此，根据ICA进而DOA估计时复幅值的不确定性会影响计算出的阵列流形的准确性。在现有的基于ICA的DOA估计的相关方法中，一方面由于忽略了或回避了复数ICA固有的复幅值不确定性对阵列流形以及DOA估计的影响，在低信噪比会幅相误差情况下，导致DOA估计的准确性较差；另一方面，现有的基于ICA的DOA估计的相关方法均属于针对均匀直线阵的解析法，适用范围小。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中DOA估计的准确性较差以及适用性差的问题，提供了一种基于ICA的波达方向DOA的估计方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，根据ICA算法得到的初始的阵列流形确定出校正参数，根据所述校正参数对初始的阵列流形进行校正，避免由于复数ICA固有的复幅值不确定性对阵列流形以及DOA估计的影响，在低信噪比会幅相误差情况下，导致DOA估计的准确性较差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于ICA的波达方向DOA的估计方法，该方法包括：

根据接收的包含多个源信号的混合信号以及预设的接收信号与源信号之间映射关系构建阵列信号接收模型，其中，所述阵列信号接收模型包括天线阵列的阵列流形；

根据预设的基于独立分量分析ICA算法以及所述阵列信号接收模型计算出初始的阵列流形以及确定出所述初始的阵列流形对应的校正参数；

根据所述校正参数对所述初始的阵列流形进行校正得到校正后的阵列流形，根据所述校正后的阵列流形对所述多个源信号的DOA进行估计得到每个所述源信号的DOA。

可选地，根据预设的基于独立分量分析ICA算法以及所述阵列信号接收模型计算出初始的阵列流形，包括：

基于所述ICA算法以及所述阵列信号接收模型计算出分离矩阵；

将所述分离矩阵求逆得到所述初始的阵列流形。

可选地，确定出所述初始的阵列流形对应的校正参数，包括：

根据预设的全局矩阵以及所述多个源信号构建分离后的信号模型，根据所述分离后的信号模型与所述阵列信号接收模型之间的预设映射关系确定出所述全局矩阵与所述阵列流形以及所述分离矩阵之间的第一映射关系，其中，所述全局矩阵为广义交换矩阵；