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中国电了学会电了对抗分会第 }一届学术年会论文集 多径信号到达方向和延迟时间联合估计 唐 斌 易 眠 谈觅舟 肖先赐 (电子科技大学) 摘 要:在均匀线阵接收多径信号环境下，通过开发信道频域 里的双Vandemonde结构，本文给出了一种估计路径数多于阵 元数的多径信号到达方向和延迟时间的分离且自动配对的方 法.计算机模拟实验证实了其有效性。 0 引 言 叮 ，刁夕， 在通信信号电子侦察中，多径信号将干扰直达波信号的辨识。过去.人们通常作空间 和时间分离处理。在空间处理中，将诸如ML算法和多维MUSIC算法或空间平滑信号子空 间等的阵列处理方法用于克服多径信号对性能的影响，但是，实际中计算负担较重，且到 达阵列的信号数需小于阵元数。在时间处理中，即使用高分辨率处理方法能估计信号延迟 时间，为了从诸多接收信号中辨识直达波信号，空间和时间的正确配对问题也是一个难题。 在市区内，信号的多径现象相当严重，信号到达阵列是角度扩展和延迟扩展的Ul。在现代 移动通信中，存在同类问题。这样，信号空时参数联合估计研究近年来己成为信号处理的 热点。-l]，己有一些研究成果L4-71在用均匀线阵接收多径信号环境下，通过对信道估计 适当的列矢量化处理，并开发信道频域里的双Vandemonde结构，本文给出了一种抗对径、 物理概念清晰且路径数大于阵元数的多径信号到达方向和延迟时间联合估计方法。计算机 模拟实验验证其高分辨和高精度性。 信号模型 考虑用M元阵列接收多径环境下的窄带信号。在第n个时隙内，时刻t的M个阵元输 出信号矢量为 x()(t)一艺S5khh(0(一‘kT)+n)(1)，”=1,2，一s (1) 其中，{弓}和h(t)分别代表第。个时隙内的发射信号序列和在时隙内平稳的信道脉冲 响应:T代表符号周期;n(t)代表加性噪声。 假设多径数为Q，第”个时隙内的信道响应可表示为 h`(t)一艺Bna))S6i((( 一‘。) (2) 其 中，a(B,)代表第iV*信号的入射方向为只的阵列方向矢t};粼n)代表第璐信号的第 唐 斌等:多径信号到达方向和延迟时间联合估计 n个时隙内的信道复it减，时隙间变化，但符号周期内恒定:r,代表第i路信号以T归一 化的延迟时间:g(t)代表已知调制脉冲信号。如果g(t)xO,te[0,LgT],且 rm,x=:Max执,i=1,2,，二，Q}，那么，h(t)#0，tG[0,1,T二LxT+r]. 庄有N个符号周期的每一个时隙内，对阵列输出以尸倍符号率采样，有 X(〕二H()S()+N(),n二1,2,...,S (3) 其 中，X()是将X()(1)的尸个样本构成列矢量的MPxN阶矩阵:t1()是MPxL阶矩 阵;SO)是数据符号构成的LxN阶Toeplitz矩阵。 如果Sn()己知，那么，在N_MP和LS意义F,有 H(,)=X()S()+=H()+V) (4) 其中，#代表伪逆:v-()代表估计误差。 如果S()未知，ti()可以通过盲估计得到。 将H()重新排列为MxLP矩阵 并由式(2)，有 H}()=[h(0),h()(TlP),.二，h()((LP一1)T/P)]=A(B)(D,(n)G (5) 其 中， A(的=[a(只),a(gZ),...,a(凡)] (6) 。厂n)=Diag(,0,(n),几(n),...八间)