失效
外辐射源雷达参考信道系数估算方法及装置
宫健、万群、丁学科、万义和、王长生、陈赓
电子科技大学
摘要
本申请实施例提供了一种外辐射源雷达参考信道系数估算方法及装置,用于对至少一帧的接收信号的信道系数进行估算,所述方法包括:获取第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集;获取第t+1帧的接收信号;根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集,计算第t+1帧的信道系数估算值。由于让上一帧的结果数据参与到本帧的估计运算中,可以在保证估计准确性的同时减少计算量。
1.一种外辐射源雷达参考信道系数估算方法,其特征在于,用于对至少一帧的接收信号的信道系数进行估算,所述方法包括:获取第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集;获取第t+1帧的接收信号;根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集,计算第t+1帧的信道系数估算值;所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集,计算第t+1帧的信道系数估算值,包括:根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值以及第t帧的原子集,计算第t+1帧的残差初始值;从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的残差初始值匹配的第一原子;获得所述第一原子在所述信号空间集对应的第一向量;取所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集,所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集为所述第t+1帧的原子集;取所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集,所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集为所述第t+1帧的索引集;根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的原子集以及第t+1帧的索引集计算所述第t+1帧的信道系数估算值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的原子集以及第t+1帧的索引集计算所述第t+1帧的信道系数估算值,包括:根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的原子集以及第t+1帧的索引集计算所述第t+1帧的初步估算值;根据所述初步估算值、所述第t+1帧的残差初始值以及所述第t+1帧的原子集的原子集获得所述第t+1帧的新的残差值;若所述新的残差值满足第一预设关系,则将所述初步估算值作为所述信道系数估算值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值以及第t帧的原子集,计算第t+1帧的残差初始值,包括:根据公式 计算第t+1帧的残差初始值b 0 ”,其中,Z t+1 为所述第t+1帧的接收信号,Ωt为所述第t帧的原子集, 为第t帧的信道系数估算值;所述从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的残差初始值匹配的第一原子,包括:根据公式λ 1 =arg max l (<S l ,b 0 ”>),l=1,2...N从信号空间集S中选择出与残差初始值b 0 ”匹配的第一原子λ 1 ,其中,l为行数,S l 为信号空间集S的第l列;所述取所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集,所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集为所述第t+1帧的原子集,包括:根据公式 计算所述第t+1帧的原子集,其中, 为λ 1 在所述信号空间集S中对应的第一向量;所述取所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集,所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集为所述第t+1帧的索引集,包括:根据公式Λ 1 =Λt∪{λ 1 }计算第t+1帧的索引集。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的原子集以及第t+1帧的索引集计算所述第t+1帧的信道系数估算值,包括:根据公式 所述第t+1帧的信道系数估算值计算 其中,h为脉冲响应函数;根据公式 获得所述第t+1帧的新的残差值b 1 ;若||b j || 2 ≤ε 3 成立,将 作为第t+1帧的信道系数估算值 将Ω 1 作为第t+1帧的原子集Ωt+1”、将Λ 1 作为第t+1帧的索引集Λt+1”,其中,ε 3 为预先设置的第t+1帧的迭代门限。
5.一种外辐射源雷达参考信道系数估算方法,其特征在于,用于对至少一帧的接收信号的信道系数进行估算,所述方法包括:获取第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集;获取第t+1帧的接收信号;根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集,计算第t+1帧的信道系数估算值;所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集,计算第t+1帧的信道系数估算值,包括:从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差匹配的第j原子,j是迭代次数,j>1且j为整数;获得所述第j原子在所述信号空间集对应的第j向量;取所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的原子集与所述第j向量的并集,所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的原子集与所述第j向量的并集为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集;取所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的索引集与所述第j原子的并集,所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的索引集与所述第j原子的并集为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的索引集;根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集、第t+1帧的第j次迭代所对应的索引集计算所述第t+1帧的第j次迭代所对应的信道系数估算值;根据所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差、第t+1帧的第j次迭代所对应的信道系数估算值以及第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集,获得所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差;判断所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差是否满足第二预设关系;若否,令j=j+1,跳转到步骤:从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差匹配的第j原子。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述判断所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差是否满足第二预设关系之后,所述方法还包括:若所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差满足第二预设关系,获得截止到当前时刻的第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值,第t+1帧的全部迭代所对应的原子集,第t+1帧的全部迭代所对应的索引集;判断所述第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值中,是否存在小于或等于信道消失门限的信道系数估算值;若是,从所述第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值中删除小于或等于信道消失门限的信道系数估算值,从所述第t+1帧的全部迭代所对应的原子集中删除与所述小于或等于信道消失门限的信道系数估算值对应的值,从所述第t+1帧的全部迭代所对应的索引集中删除与所述小于或等于信道消失门限的信道系数估算值对应的值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差匹配的第j原子,包括:根据公式λ j =arg max l (<S l ,b j-1 >),l=1,2...N从信号空间集中选择出与b j-1 匹配的λ j ,其中,j是迭代次数,j>1且j为整数,b j-1 为所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差,λ j 为第j次迭代匹配的第j原子,l为列数,S l 为信号空间集S的第l列;所述取所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的原子集与所述第j向量的并集,所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的原子集与所述第j向量的并集为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集,包括:根据公式 对原子集进行更新,其中,Ω j 为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集,Ω j-1 为所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的原子集, 为λ j 在信号空间集S中对应的第j向量;所述取所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的索引集与所述第j原子的并集,所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的索引集与所述第j原子的并集为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的索引集,包括:根据公式Λ j =Λ j-1 ∪{λ j }对索引集进行更新,其中,Λ j 为所述第t+1帧的第j次迭代所对应的索引集,Λ j-1 为所述第t+1帧的第j-1次迭代所对应的索引集;所述根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集、第t+1帧的第j次迭代所对应的索引集计算所述第t+1帧的第j次迭代所对应的信道系数估算值,包括:根据公式 计算第t+1帧的第j次迭代所对应的信道系数估算值 其中,h为脉冲响应函数;所述根据所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差、第t+1帧的第j次迭代所对应的信道系数估算值以及第t+1帧的第j次迭代所对应的原子集,获得所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差,包括:根据公式 将残差更新为b j ,b j-1 为第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差,b j 为第t+1帧的j次迭代所对应的残差;所述判断所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差是否满足第二预设关系,包括:判断公式||b j || 2 ≤ε 3 是否成立;所述令j=j+1,跳转到步骤:从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的j-1次迭代所对应的残差匹配的第j原子,包括:令j=j+1,跳转回步骤:根据公式λ j =arg max l (<S l ,b j-1 >),l=1,2...N从信号空间集中选择出与b j-1 匹配的λ j 。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述若所述第t+1帧的j次迭代所对应的残差满足第二预设关系,获得截止到当前时刻的第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值,第t+1帧的全部迭代所对应的原子集,第t+1帧的全部迭代所对应的索引集,包括:若||b j || 2 ≤ε 3 成立,获得截止到当前时刻的第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值 截止到当前时刻的第t+1帧的全部迭代所对应的原子集Ωt+1”,截止到当前时刻的第t+1帧的全部迭代所对应的索引集Λt+1”;所述判断所述第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值中,是否存在小于或等于信道消失门限的信道系数估算值,包括:判断 中是否存在 其中,m=1,2,3...,σ为信道消失门限;所述从所述第t+1帧的全部迭代所对应的信道系数估算值中删除小于或等于信道消失门限的信道系数估算值,从所述第t+1帧的全部迭代所对应的原子集中删除与所述小于或等于信道消失门限的信道系数估算值对应的值,从所述第t+1帧的全部迭代所对应的索引集中删除与所述小于或等于信道消失门限的信道系数估算值对应的值,包括:从 中删除小于或等于σ的 在原子集Ωt+1”以及索引集Λt+1”中删除小于或等于σ的 对应的值。
9.一种外辐射源雷达参考信道系数估算装置,其特征在于,用于对至少一帧的接收信号的信道系数进行估算,所述装置包括:第t帧信息获取模块,用于获取第t帧的信道系数估算值、第t帧的原子集以及第t帧的索引集;接收信号获取模块,用于获取第t+1帧的接收信号;信道系数估算模块,用于根据所述第t+1帧的接收信号、第t帧的信道系数估算值以及第t帧的原子集,计算第t+1帧的残差初始值;从信号空间集中选择出与所述第t+1帧的残差初始值匹配的第一原子;获得所述第一原子在所述信号空间集对应的第一向量;取所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集,所述第t帧的原子集与所述第一向量的并集为所述第t+1帧的原子集;取所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集,所述第t帧的索引集与所述第一原子的并集为所述第t+1帧的索引集;根据所述第t+1帧的接收信号、第t+1帧的原子集以及第t+1帧的索引集计算所述第t+1帧的信道系数估算值。
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