[发明专利]一种基于阵列信号相位差矢量的信号检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于阵列信号相位差矢量的信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：生成多个阵元的高斯白噪声信号；

S2：根据所述高斯白噪声信号构造多个连续时间下的噪声信号相位差矢量，根据所述多个连续时间下的噪声信号相位差矢量求解噪声信号相位差矢量相关系数均值；

S3：重复步骤S2计算多个噪声信号相位差矢量相关系数均值，所述噪声信号相位差矢量相关系数均值服从正态分布，获取所述噪声信号相位差矢量相关系数均值的均值和标准差；

S4：根据S3获取的所述噪声信号相位差矢量相关系数均值的均值和标准差，设置判决门限；

S5：输入阵元接收信号；

S6：根据所述阵元接收信号构造多个连续时间下的接收信号相位差矢量，根据所述多个连续时间下的接收信号相位差矢量求解接收信号相位差矢量相关系数均值；

S7：比较接收信号相位差矢量相关系数均值与步骤S4设置的判决门限；

S8：输出判决结果。

2.根据权利要求1所述的基于阵列信号相位差矢量的信号检测方法，其特征在于，步骤S2中根据所述高斯白噪声信号构造多个连续时间下的噪声信号相位差矢量，具体为：

各阵元截取所述高斯白噪声信号N(t)＝[n₁(t),n₂(t),…,n_i(t)]^T中一段数据量长度为L的信号，式中，以第一个阵元截取的信号为标准，计算第m个阵元与第一个阵元截取的信号的相位差φ_N-m1，构造相位差矢量ψ_N＝[φ_N-21,...,φ_N-m1,...,φ_N-i1]^T，式中，i为阵元数量，i为不小于4的正整数，n₁(t)、n₂(t)、n_i(t)分别为第1个阵元的高斯白噪声信号、第2个阵元的高斯白噪声信号和第i个阵元的高斯白噪声信号。

3.根据权利要求2所述的基于阵列信号相位差矢量的信号检测方法，其特征在于，步骤S2中计算第m个阵元与第一个阵元截取的信号的相位差φ_N-m1，具体为：

所述多个阵元排列为半径为R的均匀圆阵，只有高斯白噪声信号时，接收信号为：

X(t)＝N(t)

以第一个阵元为参考点，第一个阵元接收的高斯白噪声信号的频域傅里叶变换表示为：

令第二个阵元接收的高斯白噪声信号相对于第一阵元的时延为τ，则第二个阵元接收的高斯白噪声信号的频域傅里叶变换表示为：

将X_N1(ω)与X_N2(ω)共轭相乘，得到其共轭乘积Y_N21(ω)：

Y_N21(ω)＝|X_N1(ω)|²e^-jωτ

第一个阵元和第二个阵元之间的接收的噪声信号在最高频点ω₀处的相位差为φ_N-21：

其中，阵元间的相位差在[-π,π]内；

对其它阵元按上述步骤进行计算得到噪声信号相位差矢量：

ψ_N＝[φ_N-21,...,φ_N-m1,...,φ_N-i1]^T。