一种信号方向未知的天线阵列相位响应参数的测定方法

摘要

该发明属于电子信息技术领域中的天线阵列相位响应参数的测定方法，包括初始化处理，确定天线阵列接收信号向量的样本自相关矩阵，确定样本自相关矩阵的信号子空间矩阵与噪声子空间矩阵，确定方向矩阵，确定信号导向向量，最后确定天线阵列相位响应参数。该发明利用天线阵列接收信号向量的信号子空间矩阵构造无相向量和方向矩阵，通过测定信号方向及信号导向向量等、进而测定天线阵列相位响应参数；采用该方法测量，其结果与实际相位响应参数向量之间的相关系数大于0.99。因而该发明具有在信号方向未知的情况下，可对天线阵列相位响应参数进行有效的测定，测定的相位响应参数与实际相位响应参数之间的误差小、相似度高等特点。

主权项

一种信号方向未知的天线阵列相位响应参数的测定方法，包括：步骤1.初始化处理：将天线阵列的天线个数M，各天线的位置坐标(x_m,y_m),m＝1,2,…,M，方向扫描的角度个数N，方向扫描的角度间隔β＝360°/N，天线阵列接收信号向量的个数L，以及矩阵大奇异值的判断门限η初始化存入内存；步骤2.确定天线阵列接收信号向量的样本自相关矩阵：首先采用I/Q双通道接收方法或希尔伯特变换方法确定天线阵列接收信号向量，然后利用天线阵列接收信号向量确定样本自相关矩阵；步骤3.确定样本自相关矩阵的信号子空间矩阵与噪声子空间矩阵：对步骤2所得样本自相关矩阵进行奇异值分解，并通过大奇异值的判断门限η确定大奇异值的个数K，进而利用K个大奇异值对应的奇异向量确定信号子空间矩阵U_XS、利用M‑K个小奇异值对应的奇异向量确定噪声子空间矩阵U_XN；步骤4.确定方向矩阵：在步骤3所得的信号子空间矩阵中的所有列向量及其共轭列向量之间进行哈达玛乘积处理，确定大奇异值个数的平方个与天线阵列相位响应参数无关的无相向量，并利用所有无相向量建立方向矩阵；步骤5.确定信号导向向量：对步骤4所得的方向矩阵进行奇异值分解，进而利用与小奇异值对应的左奇异向量建立该方向矩阵的噪声子空间矩阵，再利用信号导向向量与导向向量共轭之间的哈达玛乘积与该方向矩阵的噪声子空间矩阵的正交关系，确定信号方向，进而根据信号方向向量模型确定信号导向向量；步骤6.确定天线阵列相位响应参数：利用步骤2所得的天线阵列接收信号向量和步骤5所得的信号导向向量建立有相矩阵，再通过相位响应参数向量是有相矩阵的零特征值对应的特征向量以及相位响应参数向量的第一个元素等于1的约束，从而确定天线阵列相位响应参数。