申请/专利权人：哈尔滨工业大学(威海);中国人民解放军96901部队24分队;中国电子科技集团公司第十研究所;威海威高电子工程有限公司

申请日：2020-07-22

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN111830459B

主分类号：G01S3/14

分类号：G01S3/14;G06F17/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2020.11.13#实质审查的生效;2020.10.27#公开

摘要：本发明涉及一种基于离散函数偏导数的共形阵列极化－DOA估计精度分析方法，其解决了现有技术中针对共形阵列极化‑DOA参数估计的Fisher信息矩阵部分元素偏导数求解困难无法有效计算参数估计的克拉美罗界的技术问题，其首先建立共形阵列接收信号模型；其次对阵元局部方向图旋转变换得到全局方向图，再利用入射信号极化矢量得到极化响应；再其次根据多元有限离散函数偏导数法推导Fisher信息矩阵；然后利用Fisher信息矩阵F得到参数估计的CRB。本发明广泛用于阵列信号测向技术领域。

主权项：1.一种基于离散函数偏导数的共形阵列极化－DOA估计精度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：建立共形阵列接收信号模型；第二步：对阵元局部方向图旋转变换得到全局方向图，再利用入射信号极化矢量得到极化响应；第三步：根据多元有限离散函数偏导数法推导Fisher信息矩阵；Fisher信息矩阵F为分块矩阵形式： 公式28中的分块矩阵Fi,j为： 公式29中，K表示快拍数，其他元素定义为：Rxx＝E[xnxHn]＝APAH+σ2I30P＝E[SnSHn]＝diag{P1,P2,…,PM}31 公式30-34中，xn表示阵列接收的采样快拍数据，其中，为导向矢量矩阵，sn为入射信号矢量，nn为噪声矢量，参数θ,γ,η分别表示入射信号的方位角、俯仰角、极化角和极化相位；sn＝[s1n,…sNn]T，nn＝[n1n,…nMn]T，vi,vj表示极化或DOA待估计的参数；进一步得出： 计算导向矢量矩阵的四个偏导数，中的参数θ,γ,η分别表示入射信号的方位角、俯仰角、极化角和极化相位；通过以下公式44计算导向矢量对θ的偏导数： 公式44中，P为邻域大小，θk＝θi+k·Δθ，Δθ为自变量增量；通过以下公式49计算导向矢量对的偏导数： 公式49中，P为邻域大小；为自变量增量；公式44和49中，gn表示第n个阵元的方向图在全局坐标系下的表示，为第n个阵元方向图在上的响应，为第n个阵元方向图在上的响应；计算导向矢量对γ的偏导数： 公式50中，为入射信号导向矢量；为空域导向矢量； lM＝[xM,yM,zM]表示第M个阵元的空间位置； 为阵列中各个阵元对入射信号的极化响应； pM＝u·gM为入射信号的极化矢量在第M个阵元全局极化方向图上的投影；公式50中， 公式51中， 计算导向矢量对η的偏导数： 公式53中， 公式54中， 公式51和54中，u·g1，u·g2，…，u·gN表示入射信号极化矢量在第N个阵元全局极化方向图上的投影，gN为第N个阵元局部方向图在全局坐标系下的表示；公式52和55中，u为入射信号极化矢量，Eθ为θ方向极化基矢量，为方向极化基矢量，uθ＝sinγexpjη 第四步：利用Fisher信息矩阵F得到参数估计的CRB，参数具体是指入射信号的角度参数和极化参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学(威海);中国人民解放军96901部队24分队;中国电子科技集团公司第十研究所;威海威高电子工程有限公司 基于离散函数偏导数的共形阵列极化－DOA估计精度分析方法

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