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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：一种基于FPGA实现的极化敏感阵列MUSIC测向系统，它属于电子侦查领域。本发明方法的目的是为解决现有DOA估计方法的实时性差的问题，本发明方法通过在满足DOA估计精度要求的情况下优化计算步骤，同时采用多模块并行来提高算法整体的运算效率，使用模块复用节约Jacobi分解所占用的硬件资源，最终在当前硬件条件下，提升了DOA的计算效率，缩短了计算时间，达到了对极化敏感阵列MUSIC算法实时性的要求。本发明方法可以应用于DOA估计。

主权项：1.一种基于FPGA实现的极化敏感阵列MUSIC测向系统，其特征在于，所述系统包括协方差矩阵计算单元、协方差矩阵实数化单元、雅可比分解单元、空间谱计算单元、空间谱搜索单元、极化参数估计单元；所述协方差矩阵计算单元用于对极化敏感阵列采集的IQ信号数据进行自相关计算，得到协方差矩阵所述协方差矩阵实数化单元用于根据协方差矩阵的上三角元素计算实数化协方差矩阵所述雅可比分解单元包括雅可比分组模块、查找表模块、旋转角计算模块和矩阵旋转模块；所述雅可比分组模块用于将实数化协方差矩阵拆分为2M-1组矩阵，且每组矩阵内包括M个维度为2×2的矩阵；所述旋转角计算模块用于为每个2×2的矩阵计算旋转角；所述查找表模块用于存储数据，根据每个2×2矩阵的旋转角从查找表模块中查找数据；所述矩阵旋转模块用于根据查找到的数据得到每个2×2矩阵的旋转矩阵，再根据旋转矩阵获得实数化协方差矩阵的特征值和特征向量矩阵；所述空间谱计算单元包括导向矢量缓存模块和空间谱计算模块；导向矢量缓存模块用于按方位角、俯仰角缓存经过实数化的导向矢量；空间谱计算模块用于根据实数化协方差矩阵的特征值和特征向量矩阵构成噪声子空间矩阵从导向矢量缓存模块提取导向矢量后，根据导向矢量和噪声子空间矩阵输出空间谱矩阵与空间谱值；空间谱搜索单元包括极值点缓存模块、极值点比较模块和矩阵比较模块；所述矩阵比较模块用于根据雅可比分解单元输出的空间谱值构造空间谱值矩阵；所述极值点比较模块的个数为N，N个极值点比较模块用于对空间谱值矩阵的某一行内的元素进行并行搜索，得到该行内的极值点；所述极值点缓存模块用于存储先获得的极值点对应的空间谱值和位置，并将后续获得的极值点对应的空间谱值与已经存储的极值点对应的空间谱值进行比较，来不断更新极值点缓存模块内存储的数据，极值点缓存模块内最终存储的位置即为目标DOA估计结果；所述极化参数估计单元用于根据极值点缓存模块内存储的最终数据计算极化参数。

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