专利名称：单次搜索宽带信号波达方向估计方法
技术领域：
本发明涉及通信、雷达领域中的信号波达方向估计，具体涉及单次搜索宽带信号的波达方向估计方法。
背景技术：
在通信和雷达领域，对入射到阵列天线的电磁波信号进行波达方向(DirectionOf Arrival,D0A)估计,具有重要意义。多重信号分类法(Multiple Signals Class,MUSIC)由于具有超分辨特性，计算量比最大似然法又小，所以是信号DOA估计的重要算法。传统的MUSIC算法只适合于窄带信号，而且在阵元间距为信号半个波长时，由于避免了栅瓣出现， 同时阵列具有最大方向性系数，所以，此时估计精度最高。为了估计宽带信号的D0A，必须对传统窄带MUSIC算法做一定的改进。已有的一种改进方法是把宽带信号进行离散傅立叶变换，从而把宽带信号转换为多个窄带信号，并对每个窄带信号采用MUSIC算法，得到多组DOA估计结果，最后，把上述估计结果进行平均，完成宽带信号的DOA估计。该方法有两个缺点，一是由于子带个数较多，每个子带数据需要进行一次MUISC算法，运算量很大；二是由于每个窄带数据频率不同，阵元间距并不等于该频率对应波长的一半，所以估计存在较大误差。

发明内容
本发明专利要解决的技术问题是，设计新的宽带信号DOA估计方法，克服已有宽带信号DOA估计方法中计算量大，估计误差大的不足。解决所述问题的技术方案是单次搜索宽带信号DOA估计方法，本发明的实现步骤为
1)在均匀线阵中，阵元个数力r阵元间距d，对所接收宽带信号进行I=ZMr次采样，采样频率/s ,获得个列矢量快拍…，把;<1),…，α<0分为第I组，构成JVx K维数据矩阵馬,把X([ + 1),…，X(2K)分为第2组，构成JVx K维数据矩
阵Ji2，以此类推，所有快拍分为M组,得到M个Nx K维数据矩阵, m = ；l , 2 ,…，M ；
2)在每个数据矩阵^^中，把每行元素进行离散傅立叶变换，得到个JVrXT维的频域矩阵仏，m = I，2，…，M ；
3)把M个频域矩阵的列数据，重新组合成L个Nx.M维的窄带矩阵,其中，窄带矩阵的第列数据为频域矩阵的第免列数据,m = I , 2 ,…，M I = I, !,K ；
4)根据阵元间距J，计算频率/ο=。，^ 为光速，然后在1，2，…，尤中，求得与
权利要求
1.单次搜索宽带信号波达方向估计方法，其实现步骤为 1)在均匀线阵中，阵元个数为JV,阵元间距rf,对所接收宽带信号进行I= ZM次采样，采样频率/5，获得I个列矢量快拍…，Λ(Ι),把;<1),…，分为第I组，构成JVx [维数据矩阵馬，把…，分为第2组，构成JVx Γ维数据矩阵Ji2 ,以此类推，所有快拍分为M组,得到^个Nx K维数据矩阵Iffl , m 二 I , 2 ,…，M ； 2)在每个数据矩阵中，把每行元素进行离散傅立叶变换，得到M个JVxΓ维的频域矩阵, m = I，2，…，M ； 3)把M个频域矩阵Irm的列数据，重新组合成尤个JVxM维的窄带矩阵At，其中，窄带矩阵Zjt的第,列数据为频域矩阵ΓΜ的第，列数据，所=1,2，.",M ,k = l，2，…，K ； 4)根据阵元间距^计算频率/o=!7，e为光速，然后在1，2，…，尤中，求得与
全文摘要
单次搜索宽带信号波达方向估计方法，适用于均匀线阵，其实现步骤为1)采样获得个快拍，相邻的个快拍构成一个数据矩阵，，，…，，共个；2)对每个数据矩阵的每行数据进行离散傅立叶变换，得到个频域矩阵；3)把频域矩阵的列数据，重新组合成个窄带矩阵，其中，窄带矩阵的第列数据为频域矩阵的第列数据，，，…，；4)根据阵元间距，采样频率，选择一个窄带矩阵；5)把视为窄带信号的数据矩阵，采用传统窄带MUSIC算法，完成信号波达方向估计。该方法实现了对宽带信号的波达方向估计，具有计算量小，估计准确的优点，可以应用于通信、雷达等领域。
文档编号G01S7/41GK102621539SQ20121012115
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者凤林锋, 周锐, 曾浩, 王娅, 赵静 申请人:重庆大学