[发明专利]一种阵列卫星信号恢复方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及信号处理技术领域，具体是涉及一种阵列卫星信号恢复方法、装置、设备及存储介质。本发明通过构建天线的导向矢量矩阵，且导向矢量矩阵的各个元素值又是通过天线的扫描角度来定义的，每个待恢复阵列卫星信号是有一个相应的天线扫描角度与其相对应的，这样就可以根据导向矢量矩阵与待恢复阵列卫星信号所在向量的乘积所对应的矩阵，根据该矩阵中非零元素的个数，就可以得到待恢复阵列卫星信号的数量。在获知待恢复阵列卫星信号数量的基础上，再结合建立的阵列信号模型，就可以恢复出待恢复阵列卫星信号所对应的相位信息。本发明既可以获取到待恢复阵列卫星信号的数量又能对信号的相位进行恢复。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体是涉及一种阵列卫星信号恢复方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

传统卫星导航接收机为单天线全向接收信号，天线在各个角度方向上的增益是一样的。单天线卫星导航接收机信号的检测、捕获和跟踪已经有大量成熟的方法。对于加装阵列天线的卫星导航接收机，传统的卫星信号检测和捕获方法通常是针对单射频通道进行信号处理的，没有很好利用卫星信号的空域特点。而在阵列雷达信号处理领域，已经发展了很多空时域信号处理算法，部分算法也可以移植到阵列卫星导航接收机领域。与阵列雷达接收机区别之处在于，阵列卫星导航接收机不仅需要在期望信号方向形成波束、干扰方向形成零陷，而且还需要保证卫星信号无失真接收，从而解算出阵列卫星导航接收机当前的位置和速度等导航信息。

由于体积或平台的限制，许多卫星导航接收机装载天线数目有限，因此，存在需要接收的卫星信号数目大于卫星导航接收机所装载天线数目的情况，此时称之为空域欠采样情况(空域稀疏条件下，信号的数目包含空数据的数目，空数据即信号所对应的数据信息为零)。而现有的针对空域非欠采样(天线数目大于或等于待接收信号的数目)情况的算法因不能计算出空域欠采样情况下有效信号的数目，从而不能恢复出信号的相位信息。

综上所述，现有技术不能恢复出空域欠采样情况下信号的相位信息。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种阵列卫星信号恢复方法、装置、设备及存储介质，解决了现有技术不能恢复出空域欠采样情况下信号的相位信息问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种阵列卫星信号恢复方法，其中，包括：

获取待恢复阵列卫星信号所对应的卫星信号向量幅值；

构建天线所对应的导向矢量矩阵，所述天线用于接收所述待恢复阵列卫星信号，所述导向矢量矩阵所对应的元素值与所述天线的扫描角度相对应，所述导向矢量矩阵所包含的元素数量大于等于所述待恢复阵列卫星信号所对应的信号数量；

根据所述卫星信号向量幅值和所述导向矢量矩阵，构建关于所述待恢复阵列卫星信号的阵列信号模型；

通过求解所述阵列信号模型，对所述待恢复阵列卫星信号所对应的相位进行恢复。

在一种实现方式中，所述构建天线所对应的导向矢量矩阵，所述天线用于接收所述待恢复阵列卫星信号，所述导向矢量矩阵所对应的元素值与所述天线的扫描角度相对应，所述导向矢量矩阵所包含的元素数量大于等于所述待恢复阵列卫星信号所对应的信号数量，包括：

获取所述待恢复阵列卫星信号所对应的信号波长；

根据所述信号波长和所述扫描角度，得到所述扫描角度所对应的导向矢量值；

将所述导向矢量值作为所述元素值构建所述导向矢量矩阵。

在一种实现方式中，所述根据所述卫星信号向量幅值和所述导向矢量矩阵，构建关于所述待恢复阵列卫星信号的阵列信号模型，包括：

获取所述天线所在环境的噪声信号；