[发明专利]波达方向的确定方法、装置及信号获取方法、装置

说明书

本发明实施例提供了一种波达方向的确定方法、装置以及信号获取方法、装置，所述波达方向的确定方法包括：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；将第一子信号和第二子信号进行组合，得到组合信号；计算组合信号的协方差矩阵，并对协方差矩阵进行特征值分解，得到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噪声子空间构建谱函数，并对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，得到组合信号对应的波达方向。采用本发明实施例，可以提高波达方向估计结果的准确度和自由度。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种波达方向的确定方法、装置及信号获取方法、装置。

背景技术

DOA(Direction of Arrival，波达方向)定位技术是指通过对接收到的信号进行处理而获取信号的到达方向，进而估计信号源与天线之间的距离和方向的一种技术。

目前，可以通过互素线性天线阵列对接收到的信号进行波达方向估计。具体地，互素线性阵列包括两个子线性阵列，该两个子线性阵列包括的阵元的数量互素。例如，如图1所示，互素线性阵列100包括子线性阵列110和子线性阵列120，其中子线性阵列110包括5个阵元，分别为阵元111-115，阵元111-115中每两个相邻的阵元之间的距离为3λ/2；子线性阵列120包括6个阵元，分别为阵元121-126，阵元121-126中每两个相邻的阵元之间的距离为5λ/2，λ表示信号源发送的信号的载波波长。其中，阵元111为子线性阵列110的第一个阵元，阵元121为子线性阵列120的第一个阵元，阵元111与阵元121位于同一位置，也就是说，阵元111与阵元121为同一阵元。

互素线性阵列包括的两个子线性阵列可以沿互素线性阵列所处的直线匀速移动，在移动的过程中，该两个子线性阵列分别按照预设的时间间隔进行信号采样，这样也就相当于为该两个子线性阵列增加了阵元的数量，增加的阵元也就是虚拟阵元。例如，如图1所示，阵元115移动至位置130时进行信号采样，也就相当于为子线性阵列110增加了虚拟阵元116；阵元125移动至位置140时进行信号采样，也就相当于为子线性阵列120增加了虚拟阵元126。然后，对预设的时间连续周期(TCP，time-coherence period)内互素线性阵列接收到的信号进行组合，得到组合后的信号，进而通过MUSIC(Multiple SignalClassification，多信号分类)算法对组合后的信号进行处理，估计当前时间连续周期内的波达方向。

上述方法通过互素线性阵列的移动和按照预设的时间间隔进行信号采样的方式，可以为互素线性阵列增加多个虚拟阵元，这样可以提高波达方向估计的自由度(DOF，degree of freedom)。但是，在上述方法中，包括多个虚拟阵元的天线阵列依然为线性的，因此导致上述方法在实际应用中受到限制，无法估计空间信号的波达方向，也就是说，采用上述方法只能确定一维的波达方向，无法确定二维的波达方向。另外，与二维波达方向估计的方法相比，上述方法由于获得的关于接收信号的信息较少，导致其估计结果的准确度较低。因此，亟需一种能够基于一维互素线性阵列实现二维的波达方向的确定方法，以提高波达方向估计结果的准确度和自由度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种波达方向的确定方法、装置及信号获取方法、装置，以确定二维的波达方向，提高波达方向确定结果的准确度和自由度。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种波达方向的确定方法，所述方法包括：