标签:tau mathbf DOA 宽带 信号 amp theta fj ej2
在宽带阵列信号处理中,阵列接收到的信号包络不再恒定,相位延迟和时延不再是简单的线性关系。
宽带时域模型
M个阵元组成的阵列,接收空间中P个宽带信号,入射角度分别为θ1,θ2,⋯,θP,则第k个阵元接收到的信号可表示为xk(t)=i=1∑Psi[t+τk(θi)]+nk(t)
宽带频域模型
傅里叶变换的时延定理:信号时延后的傅里叶变换等于信号傅里叶变换的相位延迟
如果s(t) 的傅里叶变换为s(f),即
FT[s(t)]=s(f)
那么 FT[s(t+τ)]=s(f)ej2πτ
把第k个阵元接收到的信号,两边做傅里叶变换得到
xk(f)=i=1∑Psi(f)ej2πfτk(θi)+nk(f)
写成矩阵形式
Xf=A(f,θ)S(f)+N(f)
其中方向矩阵为
A(f,θ)=⎣⎢⎢⎢⎡ej2πfτ1(θ1)ej2πfτ2(θ1)⋮ej2πfτM(θ1)ej2πfτ1(θ2)ej2πfτ2(θ2)⋮ej2πfτM(θ2)⋯⋯⋱⋯ej2πfτ1(θP)ej2πfτ2(θP)⋮ej2πfτM(θP)⎦⎥⎥⎥⎤
与窄带信号的方向矩阵不同的是,窄带模型中的频率为固定的单值,这里的频率为信号的整个频带。
当对数字信号进行J点离散傅里叶变换时,频率点也为J个离散点,那么
X(fj)=A(fj,θ)S(fj)+N(fj)(j=0,1,⋯,J)
其中,方向矩阵为
A(fj,θ)=⎣⎢⎢⎢⎡ej2πfjτ1(θ1)ej2πfjτ2(θ1)⋮ej2πfjτM(θ1)ej2πfjτ1(θ2)ej2πfjτ2(θ2)⋮ej2πfjτM(θ2)⋯⋯⋱⋯ej2πfjτ1(θP)ej2πfjτ2(θP)⋮ej2πfjτM(θP)⎦⎥⎥⎥⎤=[a(θ1,fj)a(θ2,fj)⋯a(θP,fj)](j=0,1,2,⋯,J)
如果再将观察时间T0内的阵列接收数据分为L个子段,每段时间为Td,然后对观察数据进行J点离散傅里叶变换,只要子段Td 相比噪声的相关时间较长(保证DFT后的数据不相关),宽带模型就变为
Xl(fj)=A(fj,θ)Sl(fj)+Nl(fj)
其中,J是指将带宽B的宽带信号划分为J个子带的个数,对于子带对应的不同频率点f1,f2,⋯,fJ,均成立。
标签:tau,mathbf,DOA,宽带,信号,amp,theta,fj,ej2
来源: https://blog.csdn.net/weixin_38452468/article/details/89214253
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