[发明专利]波达方向的确定方法、装置及信号获取方法、装置在审
申请号: | 202110274328.2 | 申请日: | 2021-03-15 |
公开(公告)号: | CN113156362A | 公开(公告)日: | 2021-07-23 |
发明(设计)人: | 张治;褚建红;黄育侦;全智;马楠;刘宝玲 | 申请(专利权)人: | 北京邮电大学 |
主分类号: | G01S3/12 | 分类号: | G01S3/12;G01S3/14 |
代理公司: | 北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙) 11413 | 代理人: | 马敬;赵元 |
地址: | 100876 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 方向 确定 方法 装置 信号 获取 | ||
1.一种波达方向的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取当前的时间连续周期内第一子线性阵列接收的信号和第二子线性阵列接收的信号,分别作为第一子信号和第二子信号,其中,所述第一子线性阵列和第二子线性阵列组成互素线性天线阵列,所述第一子线性阵列和所述第二子线性阵列的原点相同,所述第一子线性阵列和所述第二子线性阵列在所述当前的时间连续周期内按照预设速度,沿所述互素线性天线阵列所处直线的垂直方向移动,在移动过程中所述第一子线性阵列按照第一预设时间间隔接收信号源发送的信号,所述第二子线性阵列按照第二预设时间间隔接收信号源发送的信号,所述第一预设时间间隔为基于所述第二子线性阵列包括的阵元数量设置的,所述第二预设时间间隔为基于所述第一子线性阵列包括的阵元数量设置的;
将所述第一子信号和所述第二子信号进行组合,得到所述互素线性天线阵列接收的组合信号;
计算所述组合信号的协方差矩阵,并对所述协方差矩阵进行特征值分解,得到所述组合信号的噪声子空间;
根据预设的多个备选俯仰角、预设的多个备选方位角以及所述噪声子空间构建谱函数,并对所述谱函数进行谱峰搜索,将搜索到的谱峰对应的备选方位角和备选俯仰角分别确定为目标方位角和目标俯仰角,得到所述组合信号对应的波达方向。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述组合信号的协方差矩阵的步骤,包括:
根据如下所示公式,计算所述组合信号的协方差矩阵
其中,xsyn(t)为所述组合信号,为xsyn(t)的共轭转置矩阵,T为所述当前的时间连续周期内的总快拍数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的多个备选俯仰角、预设的多个备选方位角以及所述噪声子空间构建谱函数的步骤,包括:
获取预设的多个备选俯仰角和预设的多个备选方位角;
针对每个所述备选俯仰角和每个所述备选方位角,根据如下所示公式构建该备选俯仰角和该备选方位角对应的谱函数
其中,θ表示所述备选方位角,表示所述备选俯仰角,为所述备选方位角和所述备选俯仰角对应的阵列流型,表示所述噪声子空间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在所述将所述第一子信号和所述第二子信号进行组合,得到所述互素线性天线阵列接收的组合信号的步骤之前,所述方法还包括:
对所述第一子信号和所述第二子信号分别进行相位纠正处理,得到相位纠正处理后的第一子信号和相位纠正处理后的第二子信号;
所述将所述第一子信号和所述第二子信号进行组合,得到所述互素线性天线阵列接收的组合信号的步骤,包括:
将所述相位纠正处理后的第一子信号和所述相位纠正处理后的第二子信号行组合,得到所述互素线性天线阵列接收的组合信号。
5.一种信号获取方法,其特征在于,所述方法包括:
控制第一子线性阵列和第二子线性阵列在当前的时间连续周期内按照预设速度,沿互素线性天线阵列所处直线的垂直方向移动,其中,所述第一子线性阵列和所述第二子线性阵列组成所述互素线性天线阵列,所述第一子线性阵列和所述第二子线性阵列的原点相同;
获取所述当前的时间连续周期内所述第一子线性阵列接收的信号和所述第二子线性阵列接收的信号,分别作为第一子信号和第二子信号,以将所述第一子信号和所述第二子信号进行组合,得到所述互素线性天线阵列接收的组合信号,并基于所述组合信号确定所述组合信号的对应的波达方向;
其中,所述第一子线性阵列在移动过程中按照第一预设时间间隔接收信号源发送的信号,所述第二子线性阵列在移动过程中按照第二预设时间间隔接收信号源发送的信号,所述第一预设时间间隔为基于所述第二子线性阵列包括的阵元数量设置的,所述第二预设时间间隔为基于所述第一子线性阵列包括的阵元数量设置的。
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