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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种面向无人机通信的信号源DOA估计方法。在本发明中，将多径时延引入参数估计的范畴，提出了一种新的DOA估计方式。具体来说，在本发明中，无人机发射的OFDM调制信号经历多径效应在基站被极化敏感阵列接收，在接收端对极化信号在时域进行重排之后，利用信号的协方方差矩阵与谱分解方法得到重构的信道矩阵，在信道矩阵中提取出不同径对应的导向矢量，再对DOA参数进行估计。本发明提出的方案可以在基站仅携带一个接收阵元时完成盲估计，并且估计误差与非盲估计算法相当。

主权项：1.一种面向无人机通信的信号源DOA估计方法，设定无人机通信系统包括1个基站和1个无人机终端设备，基站具有一个三极子极化敏感接收阵元，终端设备具有一根天线，以平坦瑞利信道为信道模型，发送和接收设备的噪声均服从高斯分布，系统的调制方案为正交频分复用，系统的参数估计部分使用接收信号的二阶统计量实现；其特征在于，DOA估计方法包括：S1、在发射端，对原始传输符号进行OFDM调制，包括过采样，逆傅里叶变换以及添加循环前缀操作，完成OFDM调制后由无人机的发射天线发出；S2、基站接收到信号后，对接收信号进行数学建模，定义第n个时刻的接收信号yn表示为： 其中，L为多径数量，hk为第k条径到接收机的信道衰落系数，xn-k为传输的OFDM调制信号，为第k条径的空域极化联合导向矢量，θk,φk,γk,hk分别为第k条径信号的方位角、俯仰角、极化辅助角以及极化相位差，ηn为系统的高斯白噪声，ηn中的元素相互独立且同分布于为噪声功率；S3、给定时域重排参数N，将N个时刻的接收向量按列重排得到新的接收向量y[n]： S4、计算接收向量y[n]二阶累积量矩阵的估计值： 其中，y1[k]、y2[k]分别表示第k帧的极化信号接收矢量y[n]的前3N-1个元素和后3N-1个元素，M为接收信号采样点数；S5、对进行特征值分解，取N+L个大特征值λ1,λ2,…,λN+L及其对应的特征向量u1,u2,…,uL+N构造矩阵Σ以及Ux： Ux＝[u1u2…uL+N]其中，diag·表示以·为主对角元的对角矩阵；S6、获取矩阵T： 计算T对应于特征值0的左特征向量，记为q1；S7、获取矩阵Q：Q＝[q1q2…qN+L]qi+1＝Tqi,2≤i≤N+LS8、获取信道矩阵估计值 取矩阵前三行的第k列，得到第k径的空域极化联合导向矢量的估计式S9、根据三极子阵元的表达式 计算空间DOA参数，得到方位角俯仰角估计值：

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百度查询： 电子科技大学 一种面向无人机的信号源DOA估计方法