基于瑞利熵降維music算法的參數(shù)估計(jì)方法
【專利摘要】基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，接收陣列接收K個(gè)互不相關(guān)的遠(yuǎn)場窄帶橫電磁波入射信號，由接收陣列的M次快拍數(shù)據(jù)計(jì)算接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣，對接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征分解，得到信號子空間和噪聲子空間，利用子空間理論構(gòu)造多信號分類MUSIC空域極化域聯(lián)合零譜函數(shù)，將搜索導(dǎo)向矢量表示為空域函數(shù)矩陣和極化域函數(shù)矢量的乘積，利用自共軛矩Rayleigh-Ritz熵定理，實(shí)現(xiàn)空域譜和極化域譜分離的MUSIC降維處理，進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。本發(fā)明利用自共軛矩Rayleigh-Ritz熵定理將四維MUSIC搜索轉(zhuǎn)化為空域兩維和極化域二維搜素的2個(gè)二維搜索，從而降低計(jì)算量。
【專利說明】基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電磁矢量傳感器陣列的參數(shù)估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁矢量傳感器通常由多個(gè)共點(diǎn)放置的電偶極子和磁偶極子構(gòu)成，可以同時(shí)測量目標(biāo)信號的方位和極化狀態(tài)等信息。電磁矢量傳感器陣列是一種能夠獲取電磁信號空域和極化域信息的新型陣列。20世紀(jì)90年代以來，關(guān)于電磁矢量傳感器陣列的研究日趨活躍，電磁矢量傳感器陣列信號處理成為陣列信號處理領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)，學(xué)者們在信號參數(shù)估計(jì)方面取得了許多有價(jià)值的研究成果。但這些算法主要是基于ESPRIT算法的陣列多參數(shù)估計(jì)，直接利用MUSIC算法進(jìn)行到達(dá)角和極化參數(shù)估計(jì)的研究鮮見報(bào)道。
[0003]龔曉峰等研究了基于張量的雙模MUSIC算法，該算法需要用到張量及張量空間，增加了計(jì)算的難度和復(fù)雜程度。李京書等研究了兩分量電磁矢量傳感器的四元數(shù)MUSIC算法，該算法主要討論了到達(dá)角的估計(jì)問題，對極化的估計(jì)需要重新回歸到長矢量模型中。對于六分量電磁矢量傳感器陣列，輸出數(shù)據(jù)需要用四元數(shù)或者八元數(shù)來表示，這些多元代數(shù)計(jì)算將更加復(fù)雜，且乘法運(yùn)算規(guī)律和結(jié)合律不再成立。因此，如何更好的利用長矢量電磁矢量傳感器陣列的MUSIC算法進(jìn)行信號參數(shù)估計(jì)，降低復(fù)雜程度，是目前研究的難點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種可有效降低計(jì)算難度和復(fù)雜程度的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0006]基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，接收陣列接收K個(gè)互不相關(guān)的遠(yuǎn)場窄帶橫電磁波入射信號，步驟如下:
[0007]步驟一、由接收陣列的M次快拍數(shù)據(jù)X (t)計(jì)算接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣Rx ；
[0008]
【權(quán)利要求】
1.基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，接收陣列接收K個(gè)互不相關(guān)的遠(yuǎn)場窄帶橫電磁波入射信號，其特征在于: 步驟一、由接收陣列的M次快拍數(shù)據(jù)X(t)計(jì)算接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣Rx ；
2.如權(quán)利要求1所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于:所述接收陣列的陣元為由空間共點(diǎn)相互垂直的三個(gè)完全相同的電偶極子和三個(gè)完全相同的磁偶極子構(gòu)成的電磁矢量傳感器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于:所述接收陣列為均勻圓環(huán)陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于:所述接收陣列的N個(gè)陣元均勻分布在以原點(diǎn)為圓心、R為半徑的xoy平面內(nèi)的圓周上，第I個(gè)傳感器處于X軸上，沿圓周逆時(shí)針方向分別是第1，……，N個(gè)陣元，其中，
5.如權(quán)利要求4所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于:所述入射信號的空域?qū)蚴噶?
【文檔編號】G01S3/46GK103941222SQ201410137167
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】王蘭美, 陳智海, 李軍, 曾操, 胥紅艷 申請人:西安電子科技大學(xué)