(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111563218.4
(22)申请日 2021.12.20
(71)申请人 厦门城市职业学院 (厦门开 放大学)
地址 361000 福建省厦门市思明区前埔南
路1263号
(72)发明人 詹益镐 黄丹辉 陈旭辉 许伟长
邹志光 林晓锋 骆泽彬
(74)专利代理 机构 厦门仕诚联合知识产权代理
事务所(普通 合伙) 35227
代理人 邱冬新
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 17/16(2006.01)
G06F 119/02(2020.01)
(54)发明名称
一种讯源数估测方法、 系统、 设备及存储介
质
(57)摘要
本申请实施例提供了一种讯源 数估测方法、
系统、 设备及存储介质, 所述方法包括以下步骤:
计算样本协方差矩阵的特征值, 取得降序排序的
特征值向量; 执行特征值向量的规范化, 获得n ‑
范正规化特征值向量; 计算差分绝对比; 搜寻差
分绝对比中的最大值, 找出其对应的序列位置索
引值, 将该序列位置索引值视为 「讯源数目候选
值」 ; 验证是否符合有效工作条件, 若不符合条
件, 则发出广播, 通知所有讯源端在应用系统中
调高信号功率进行操作并重新传送, 待收到新的
信息时, 再重新估测讯源 数目; 若符合条件, 则所
述的 「讯源数目候选值」 即为所求讯源数目。 本申
请实施例可以使讯源数目估计准确并且具备良
好的稳定性。
权利要求书3页 说明书13页 附图7页
CN 114329934 A
2022.04.12
CN 114329934 A
1.一种讯源数估测方法, 其特 征在于, 所述方法包括以下步骤:
计算样本协方差矩阵;
计算样本协方差矩阵的特 征值, 取得降序排序的特 征值向量;
执行特征值向量的规范化, 获得n ‑范正规化特征值向量;
计算差分绝对比;
搜寻差分绝对比中的最大值, 找出其对应的序列位置索引值, 将该序列位置索引值视
为 「讯源数目候选值」 ;
验证是否符合有效工作条件, 若不符合条件, 则发出广播, 通知所有讯源端在应用系统
中调高信号功率进 行操作并重新传送, 待收到新的信息时, 再重新估测讯源数目; 若符合条
件, 则所述的 「讯源数目候选值」 即为所求讯源数目。
2.根据权利要求1所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 在所述计算样本协方差矩阵之
前, 还包括:
排列接收信号序列y, 塑形成一个接收矩阵B, 其中,
3.根据权利要求2所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 所述接收信号矩阵对策计算方
式包括以下步骤:
假设一个均匀线性数组是由Q个传感器所组成, 每个传感器接收到来自K个高速移动中
的传送讯源所发送的远场窄带传信号, 每个讯源连续送出P个样本数, 假设这K个高速移动
中的传送讯源发送的信号到 达均匀线性数组的入射角为θ =[ θ1 θ2 ... θK]T;
在均匀线性数组接收到的信号形成接收信号矩阵
K个高速移动中的讯源
所发送的信号表示成讯源矩阵
接收信号矩阵表示成:
Br=VS
其中
是转换矩阵:
其中, d是相邻传感器的距离, ω是信号的频率, c为 光速。
4.根据权利要求3所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 所述接收信号矩阵对策计算方
式还包括以下步骤:
接收矩阵
是接收信号矩阵Br受到可加性白色高斯噪声污染, 表示 为:
B=Br+Bz权 利 要 求 书 1/3 页
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CN 114329934 A
2其中, 噪声矩阵
且其中每个
p=1,2,…,P, 噪声矩阵Bz中的每个元素是均值为零并且与方差为
当均匀线性数组依
时间序接收到含噪声的接收信号序列为y=[y(1) y(2) ... y(N)]T且N=QP, 则重新排列
接收信号序列y塑型成一个接收矩阵
,
使用接收信号矩阵的总体协方差矩阵
的特征值λ={λ1, λ2,…, λQ}来估计讯
源数目K值, 其中, λ为降序排序, E[ ·]为取期望值, ( ·)H为共轭转置运算, 由总体协方差矩
阵得知:
其中, 讯源矩阵协方差矩阵Rs=E[SSH], IQ为Q×Q单位矩阵, 若V为满秩行, 则VRSVH的秩
为K, 且VRSVH的最小Q‑K个秩为0; 因此, 总体协方差矩阵R的最小Q ‑K个秩为近似于
5.根据权利要求4所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 所述降序排序的特征值向量的
计算方法包括以下步骤:
计算样本协方差矩阵
其中:
计算样本协方差矩阵
的特征值, 取得特征值向量λ=[λ(1) λ(2) … λ(Q)], 其中的
序列位置索引1,2, …,Q是依照特 征值降序排序, λ(1)为 最大值, 而 λ(Q)为 最小值;
执行特征值向量的规范化, 获得正 规化特征值向量 λn= λ/ ‖ λ ‖n; 其中, ‖ λ ‖n为 λ之n‑范:
6.根据权利要求5所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 所述计算差分绝对比包括以下
步骤:
差分绝对比Rd=[Rd(1) Rd(2) … Rd(Q‑1)], 其中每 个元素为:
Rd(q)=|λp(q)‑λp(q+1)|/λp(q), 其中q=1,2, …,Q‑1, 搜寻差分绝对比Rd中的最大值,
找出其对应序列位置索引qk值, 将qk值视为 「讯源数目候选值」 。
7.根据权利要求6所述的讯源数估测方法, 其特征在于, 所述验证是否符合有效工作 条
件包括以下步骤:
查验有 「有效工作条件」 : 条件1且条件2;
其中, 条件1为: C1:
条件2C2:
)
若不符合有效工作条件, 则发出广播通知所有讯源端, 要求调高信号的功率并且重新权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种讯源数估测方法、系统、设备及存储介质
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