基于瑞利熵降維music算法的參數(shù)估計方法
【專利摘要】基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，接收陣列接收K個互不相關的遠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，利用子空間理論構造多信號分類MUSIC空域極化域聯(lián)合零譜函數(shù)，將搜索導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，實現(xiàn)空域譜和極化域譜分離的MUSIC降維處理，進行參數(shù)估計。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個二維搜索，從而降低計算量。
【專利說明】基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于信號處理【技術領域】，尤其涉及一種電磁矢量傳感器陣列的參數(shù)估計方法。
【背景技術】
[0002]電磁矢量傳感器通常由多個共點放置的電偶極子和磁偶極子構成，可以同時測量目標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90年代以來，關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域新的研究熱點，學者們在信號參數(shù)估計方面取得了許多有價值的研究成果。但這些算法主要是基于ESPRIT算法的陣列多參數(shù)估計，直接利用MUSIC算法進行到達角和極化參數(shù)估計的研究鮮見報道。
[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，增加了計算的難度和復雜程度。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角的估計問題，對極化的估計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)計算將更加復雜，且乘法運算規(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算法進行信號參數(shù)估計，降低復雜程度，是目前研究的難點。

【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算難度和復雜程度的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術解決方案:
[0006]基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，接收陣列接收K個互不相關的遠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)計算接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣Rx ；
[0008]
【權利要求】
1.基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，接收陣列接收K個互不相關的遠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)計算接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣Rx ；
2.如權利要求1所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，其特征在于:所述接收陣列的陣元為由空間共點相互垂直的三個完全相同的電偶極子和三個完全相同的磁偶極子構成的電磁矢量傳感器。
3.如權利要求1或2所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，其特征在于:所述接收陣列為均勻圓環(huán)陣列。
4.如權利要求3所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，其特征在于:所述接收陣列的N個陣元均勻分布在以原點為圓心、R為半徑的xoy平面內(nèi)的圓周上，第I個傳感器處于X軸上，沿圓周逆時針方向分別是第1，……，N個陣元，其中，
5.如權利要求4所述的基于瑞利熵降維MUSIC算法的參數(shù)估計方法，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