專利名稱：：多路傳播失真信號(hào)的再現(xiàn)方法和接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及由多路傳播所引起失真的信號(hào)再現(xiàn)的方法和接收裝置。在無線電系統(tǒng)，尤其在移動(dòng)無線電系統(tǒng)或無繩通信系統(tǒng)中，當(dāng)接收信號(hào)賦予發(fā)射該信號(hào)的信號(hào)源和欲再現(xiàn)該信號(hào)時(shí)，增長(zhǎng)用戶數(shù)會(huì)導(dǎo)致許多困難。當(dāng)信號(hào)在傳播介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)受到噪聲的干擾。由于衍射和反射的結(jié)果，信號(hào)分量沿著信號(hào)源和信號(hào)目的地之間的不同傳播路徑傳播以及在信號(hào)目的地疊加并在那兒引起相消效應(yīng)。此外，當(dāng)存在多個(gè)信號(hào)源時(shí)，則導(dǎo)致由各信號(hào)源來的信號(hào)疊加。頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用或稱為碼分復(fù)用的方法利用頻率、時(shí)隙或編碼分配給每個(gè)用戶-這就是說對(duì)于用戶正在發(fā)射信號(hào)的每一信號(hào)源-因此可以對(duì)無線電網(wǎng)絡(luò)小區(qū)里的用戶進(jìn)行辨別。通過這些措施也能夠再現(xiàn)多路傳播的信號(hào)。然而，在保持實(shí)際傳播條件下，隨著用戶數(shù)增長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生許多困難。大家熟悉的估算各種信號(hào)在信號(hào)目的地入射方向的方法取自A.J.vanderVeen，P.B.Ober和E.F.Deprettere，“AzimuthandelevationcomputationinhighresolutionDOAestimation”，IEEETrans.SignalProcessing，Vol.40，1828-1832頁，1992年7月；R.Roy和T.Kailath，“ESPRIT-Estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques”，IEEETrans.Acoust.，Speech，SignalProcessing，Vol.ASSP-37，984-995頁，1989年7月和A.L.Swindlehurst和T.Kailath，“Azimuth/elevationdirectionfindingusingregulararraygeometrics”，IEEETrans.AerospaceandElectronicSystems，Vol.29，145-156頁，1993年，1月與所選擇的調(diào)制方法無關(guān)或者與所選擇的信號(hào)波形無關(guān)，也就是說與其它的用戶分離法無關(guān)來確定入射方向是可能的。采用R.Roy和T.Kailath公布的“標(biāo)準(zhǔn)”ESPRIT法，“ESPRIT-Estimationofsignalparametersuiarotationalinvariancetechniques”，IEEETrans.Acoust.，Speech，SignalPorcessing，Vol.ASSP-37，984-995頁，1989年7月，如果信號(hào)通過單一路徑傳播到達(dá)信號(hào)目的地，則信號(hào)能夠通過一定的入射方向再現(xiàn)。然而，在多路傳播時(shí)，會(huì)出現(xiàn)非常多的入射波前，因?yàn)橐粋€(gè)信號(hào)分解為許多信號(hào)分量，并且這些信號(hào)分量經(jīng)過多個(gè)傳播路徑物理上以波前到達(dá)信號(hào)目的地。例如，由于反射引起的各種各樣的信號(hào)分量，對(duì)這些信號(hào)分量標(biāo)準(zhǔn)ESPRIT方法不能以合適的形式處理，因此它不適合包含信號(hào)多路傳播的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是對(duì)再現(xiàn)由多路傳播產(chǎn)生失真的信號(hào)提供一種方法和一種接收裝置，其中將從各方向入射的波前歸入信號(hào)源來對(duì)信號(hào)復(fù)原是可能的。本目的通過權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求16的接收裝置解決。本發(fā)明基于把多路傳播產(chǎn)生的失真信號(hào)再現(xiàn)分成兩步，在第一步，估算d個(gè)主要信號(hào)分量的波前的入射方向，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)分量再現(xiàn)。待處理的信號(hào)分量數(shù)p下降到d，這時(shí)d一定能夠大于待復(fù)原信號(hào)數(shù)1.因此，p-d個(gè)較低功率的信號(hào)分量和干擾成分可予忽略。第一步的結(jié)果使波前分開，因此相關(guān)的信號(hào)分量既不受來自其它信號(hào)源的信號(hào)分量的干擾也不受來自同一信號(hào)源的信號(hào)分量的干擾。較低功率信號(hào)分量和干擾已經(jīng)通過第一步過濾掉。于是得到純的信號(hào)分量和僅受少量噪聲干擾。第二步借助空間方向分離的波前，和因此借助已再現(xiàn)的信號(hào)分量，通過信號(hào)分量的組合再現(xiàn)由多路傳播所引起失真的信號(hào)，這時(shí)將已確定的d個(gè)主要信號(hào)分量歸入l個(gè)相關(guān)的信號(hào)源，并且還有利地確定延遲時(shí)間和加權(quán)因子，以便為信號(hào)再現(xiàn)對(duì)信號(hào)分量進(jìn)行最佳組合-權(quán)利要求2.該方法既可用于一維也可用于二維估算波前的入射方向。根據(jù)本發(fā)明的方法，既不需要準(zhǔn)確估算載頻也不需要估算時(shí)間隙。在信號(hào)或信號(hào)分量轉(zhuǎn)換到基頻帶后，它們能夠立即受到處理。只有標(biāo)稱的載頻需利用來把信號(hào)或信號(hào)分量轉(zhuǎn)換到基頻帶。作為信號(hào)分量再現(xiàn)的結(jié)果，對(duì)于每一主要的信號(hào)分量可進(jìn)行單獨(dú)的頻率跟蹤，因而能夠最佳實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每一信號(hào)分量也可以借助多普勒頻率測(cè)量來確定準(zhǔn)確的各自的載頻。信號(hào)的不同的傳播路徑導(dǎo)致不同的信號(hào)傳播時(shí)間，該傳播時(shí)間可以通過具有較短傳播時(shí)間的到達(dá)信號(hào)分量的相應(yīng)延遲得以補(bǔ)償。彼此相關(guān)的波前的分離是可能的。這對(duì)于移動(dòng)無線電應(yīng)用具有特殊的意義?，F(xiàn)有的信號(hào)再現(xiàn)方法不能建立于已分離的波前的基礎(chǔ)上，該波前可能通過多路傳播從源信號(hào)產(chǎn)生以及可能彼此相關(guān)。彼此強(qiáng)相關(guān)的可分離的波前數(shù)，能夠通過在測(cè)定波前入射方向之前的空間平滑處理而增加。在附圖中所表明的根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例，參考一個(gè)示例性的移動(dòng)無線電使用環(huán)境詳細(xì)說明如下，其中只對(duì)一維入射方向進(jìn)行θk估算。l移動(dòng)信號(hào)源SQ1，SQ2，在實(shí)施例內(nèi)l＝2，通過無線電通信與基站BS連接。由兩個(gè)信號(hào)源SQ1，SQ2發(fā)射的信號(hào)s1，s2受到干擾，并且經(jīng)過多路傳播作為信號(hào)分量xk到達(dá)歸于基站BS的天線組AG。因此，第一信號(hào)s1的主要信號(hào)分量x1，x2和第二信號(hào)s2的主要信號(hào)分量x3，x4到達(dá)基站的歸于接收裝置的天線組AG。此外，較低功率信號(hào)分量x5，x6和干擾分量x7，x8，x9也到達(dá)天線組AG。除了一個(gè)高頻元件之外，天線組AG的每個(gè)天線元件包含一種裝置，它把應(yīng)用天線元件接收的高頻信號(hào)或信號(hào)分量轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)數(shù)基頻帶信號(hào)，隨之該基頻帶信號(hào)在一個(gè)窗口長(zhǎng)度期間被采樣N次。為了在忽略五個(gè)較低功率信號(hào)分量或干擾分量xk(k＝d+1＝5，…p＝9)情況下確定與當(dāng)時(shí)的四個(gè)主要信號(hào)分量xk(k＝1…d＝4)有關(guān)的波前的入射θk，以及為了再現(xiàn)主要信號(hào)分量xk，例如采取如下所述的方法。天線組AG由M個(gè)元件組成。在實(shí)施例中，它是一個(gè)具有元件間距Δ小于或等于半波長(zhǎng)λ的均勻線性天線組AG。信號(hào)分量xk的波前分別以角度θ1，2，…9到達(dá)一維天線組AG。在這種情況下，窗口長(zhǎng)度N是這樣選擇的，在一個(gè)窗口長(zhǎng)N個(gè)采樣期間入射角θ1，2，…9可以看作恒量。方向估算建立于如下的事實(shí)，即，信號(hào)分量xk到達(dá)各天線元件具有一個(gè)時(shí)間延遲。因此，在不同天線元件上一個(gè)信號(hào)分量xk的采樣值，之間存在相移，這種相移是入射方向θk的函數(shù)。求出相移便可以確定信號(hào)分量xk的入射方向θk。方向的確定預(yù)先假設(shè)所有信號(hào)分量具有同一載頻。然而，天線組AG的結(jié)構(gòu)布局受本發(fā)明方法內(nèi)容的條件制約。天線組AG必須是中心對(duì)稱的，這就是說元件的幾何布局必須是相對(duì)中心成雙方式對(duì)稱的而且對(duì)稱的天線元件的綜合特性必須是完全相同的。此外，一維天線組AG必須在一位置坐標(biāo)方向內(nèi)具有不變性。此外采用了下列符號(hào)列矢量或矩陣以黑體小寫字母或黑體大寫字母表示轉(zhuǎn)置矩陣，復(fù)共軛矩陣或伴隨矩陣和矢量有附加標(biāo)記T，*或H．天線組AG的系統(tǒng)矩陣A是中心對(duì)稱的，因此滿足用方程式(1)&Pi;MA*=A&Lambda;,A&Element;CM&times;d,---(1)]]>所描述的一定條件，其中，復(fù)數(shù)矩陣A是維數(shù)d×d的一元對(duì)角線矩陣，d是在整個(gè)窗口長(zhǎng)度N與時(shí)間無關(guān)的主要入射信號(hào)分量xk的數(shù)目．∏M是維M的反對(duì)角線置換矩陣。應(yīng)當(dāng)預(yù)先提到的由天線組AG形成的兩個(gè)分組的系統(tǒng)矩陣也需滿足由方程式(1)確定的條件．對(duì)于由中心對(duì)稱天線組AG接收的信號(hào)帶寬，應(yīng)當(dāng)指出在屬于信號(hào)分量xk的波前沿著天線孔徑傳播期間，不允許信號(hào)分量xk的復(fù)包絡(luò)線出現(xiàn)顯著變化。采樣值的數(shù)目N是可以自由選擇的，而且隨著采樣值的數(shù)目N的增加估算準(zhǔn)確度上升，不過由元件的數(shù)目M和采樣值的數(shù)目N決定的測(cè)量值矩陣的維數(shù)也隨之增加，其中具有(i=1，2，…M)和(k=1，2，…N)的(k)給出第i個(gè)傳感器的第k個(gè)采樣值，而測(cè)量矩陣具有如下形式X~&Element;CM&times;N=x1~(1)x1~(2)..x1~(N)x2~(1)x2~(2)..x2~(N)........xM~(1)xM~(2)..xM~(N)---(2)]]>處理高維數(shù)矩陣比處理低維數(shù)矩陣更加困難．與實(shí)數(shù)矩陣相比較，對(duì)于由實(shí)部或虛部確定的復(fù)數(shù)矩陣同樣也更加困難．在信號(hào)估算法中較簡(jiǎn)單的處理的先決條件是這些方法應(yīng)用在實(shí)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)．該方法建立于當(dāng)前的由天線組AG接收并隨之處理的測(cè)量值的基礎(chǔ)上，并且在信號(hào)處理裝置例如接收裝置的數(shù)字信號(hào)處理器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。作為該方法的第一步，對(duì)每一天線元件的采樣值以相同的順序，輸入到測(cè)量值矩陣內(nèi)．如果只有一個(gè)采樣值可供使用，則必須采納測(cè)量值的空間平滑化。對(duì)此在B.Widrowetal.，“SignalCancellationPhenomenainAdaptiveAntennasCausesandCures”，inIEEETrans.左右的三種單獨(dú)的分子。在F-24-17-10峰中氨基酸測(cè)序在組氨酸后被阻遏，而在另外兩個(gè)峰中(F-26-18-09和F-29-19-24，表3)得到完整的EKAHDGGR序列。氨基酸組分分析(未區(qū)分異構(gòu)化的和通常的天冬氨酸)確定這三個(gè)峰含有同樣的氨基酸。這些數(shù)據(jù)表明可以在尿液中鑒定這三種不同的交聯(lián)二肽相關(guān)的物類。分子的區(qū)別在于EKAHDGGR序列中含有異構(gòu)化的天冬氨酸或含有普通的天冬氨酸。F-24-17-10峰表明包含EKAHiDGGR序列的二肽類似物，F(xiàn)-26-18-09峰一個(gè)是EKAHiDGGR，另一個(gè)是EKAHDGGR，F(xiàn)-29-19-24峰包含EKAHDGGR序列的兩個(gè)交聯(lián)的肽。此外，對(duì)分子量為2039左右的分子也進(jìn)行了類似的觀測(cè)，這些不包含3-羥基吡啶鎓交聯(lián)(因?yàn)闊晒馊笔?，也沒有檢測(cè)到天然的交聯(lián)物。表2對(duì)來自尿液的用HPLC分離的肽相關(guān)物類進(jìn)行的MAbA7和ISO-ELISA檢測(cè)</tables>均勻線性天線組AG在下面一維的方法實(shí)施例中分成兩個(gè)相同的分組，但兩個(gè)分組移位了元件間距Δ。在這種情況下必須注意分組彼此相對(duì)于天線組中心對(duì)稱，這只能在已經(jīng)對(duì)稱的天線組的情況下才是這種情形。通常希望分組之間有盡可能大的重疊，因?yàn)橛纱嗣恳环纸M能夠具有最大的天線元件數(shù)m，以及能夠達(dá)到盡可能高的分辨率。在最大重疊和給定恒定的元件間距的情況下，兩個(gè)分組的間距Δ等于這個(gè)元件間距Δ。如果個(gè)別天線元件失效，則均勻天線組能夠在維持對(duì)稱性情況下較容易地匹配。為了建立信號(hào)子空間矩陣Es的可能的超定方程式系統(tǒng)必須建立選擇矩陣K1，K2。這些選擇矩陣K1，K2是根據(jù)中心厄米特矩陣的方程式(6)從相似變換得到。K1=QmH(J1+J2)QM---(6)]]>K2=QmHj(J1-J2)QM]]>對(duì)于所選擇的天線組AG(元件數(shù)M，分組元件數(shù)m)，例如產(chǎn)生輔助矩陣J1，J2∈Rm×M輔助矩陣J1選擇第一分組的元件，而輔助矩陣J2選擇第二分組的元件。在根據(jù)方程式(4)和(5)對(duì)于M＝6和m＝5選擇左Π實(shí)數(shù)矩陣QHM，QM時(shí)，這樣得出選擇矩陣K1，K2。隨后，有可能根據(jù)方程式(8)建立一個(gè)方程組K1EsY≈K2Es(8)再一個(gè)純實(shí)數(shù)解矩陣Y，Y∈Rd×d，能夠近似地借助于方程組已知解法，例如最小二乘方法求出。特征值矩陣Ω∈Rd×d由解矩陣Y通過根據(jù)方程式(9)的特征值分解來決定Y＝TΩT-1∈Rd×d(9)特征值矩陣Ω在其對(duì)角線上包含特征值ωk(Ω＝diag(ωk))。矩陣T和T-1代表特征向量的列矩陣，或反演形式的特征向量的列矩陣。然而，特征值ωk也能通過舒爾分解(Schur-Zerlegung)來確定。采用特別顯示本發(fā)明一維方法特色的可靠性測(cè)試，所有求出的特征值ωk就其特性進(jìn)行測(cè)試。如果只有實(shí)數(shù)特征值ωk被確定，則求出的特征值ωk能夠看作可信賴的。在出現(xiàn)復(fù)數(shù)共軛解時(shí)，不能得到這種可靠性，并且必須以更大數(shù)目M的傳感器元件或更大數(shù)目的采樣值N重復(fù)該方法。為入射波前的方向估算的信號(hào)或信號(hào)分量的入射方向θk可通過方程式(10)確定，μk＝2arctanωk＝2π/λ·Δsinθk(10)對(duì)于信號(hào)s1，s2而言，波長(zhǎng)λ是相同的。信號(hào)分量xk(k＝1，…d＝4)根據(jù)通用方程式(11)x^=A^+X~,---(11)]]>通過包含有求出的特征值ωk的相位系數(shù)ejμk的估算的系數(shù)矩陣A^,A^&Element;RM&times;d]]>偽反演，乘以測(cè)量值矩陣得以復(fù)原，其中在方程式(12)中對(duì)所述實(shí)施例(d＝4)規(guī)定的系統(tǒng)矩陣合適的偽反演例如通過方程式(13)建立。所述實(shí)施例的估算的系統(tǒng)矩陣具有下述形式A^=1111ej&mu;1ej&mu;2ej&mu;3ej&mu;4ej2&mu;1ej2&mu;2ej2&mu;3ej2&mu;4........ej(M-1)&mu;1ej(M-1)&mu;2ej(M-1)&mu;3ej(M-1)&mu;4.---(12)]]>可以把建立估算系統(tǒng)矩陣的偽反演的方程式寫成A+^(AHA)-1AH.---(13)]]>作為該方法進(jìn)一步的結(jié)果，盡管可能有較強(qiáng)的相關(guān)性，d個(gè)主要波前的入射方向θk即信號(hào)分量xk可以被確定，而且波前被再現(xiàn)。甚至二相干波前也可以被分解。如果必須識(shí)別較大數(shù)目的相干波前，則把一種稱作“空間平滑化”的已知方法用于入射方向決定之前是合適的。例如通過J.G.Proakis“DigitalCommunication”，McGrawHill，N.Y.，1989年第2版，眾知的方法一定的d個(gè)主要信號(hào)分量xk(k＝1，…d＝4)歸入有關(guān)的信號(hào)源SQ1，SQ2在J.G.Proakis公布的方法中，每一用戶分配到一個(gè)編碼，該編碼包含在所發(fā)射的信號(hào)內(nèi)，因此也包含在所有相關(guān)的信號(hào)分量?jī)?nèi)。根據(jù)例如由J.G.Proalkis“DigitalCommunications”McGrawHill，N，Y.，1989年第2版公布的眾知的最大比例法，借助于d個(gè)再現(xiàn)的波前，為每一信號(hào)分量xk，在一群信號(hào)分量x1，2，x3，4歸入有關(guān)信號(hào)源s1，s2的范圍內(nèi)，可以計(jì)算一個(gè)延遲時(shí)間vzk和一個(gè)加權(quán)因子wk。再現(xiàn)的波前的知識(shí)第一次允許把最佳計(jì)算準(zhǔn)則用于該計(jì)算。最終信號(hào)s1，s2通過屬于各信號(hào)源SQ1，SQ2的信號(hào)分量xk的組合而再現(xiàn)。對(duì)方向敏感的接收信號(hào)的估算法，即空間濾波，能夠用于接收電磁波形，聲波形和其它波形。對(duì)兩維估算，波前的入射方向θk，φk按照兩個(gè)空間坐標(biāo)求解。由接收的情況通過分析裝置得到的估算系統(tǒng)矩陣也能夠用于發(fā)射。如果均勻線性天線組AG和信號(hào)源SQ1，SQ2的天線分別為發(fā)射天線和接收天線，則對(duì)于發(fā)射和接收兩種情況而言，信號(hào)路徑都是相同的。這時(shí)由天線組AG發(fā)射的信號(hào)，可以按某種方式分解成若干信號(hào)分量，并且以不同的，由接收所確定的方向發(fā)射，使它們?cè)诮邮掌魈幇垂β氏嗷クB加。權(quán)利要求1.一種多路傳播引起失真的信號(hào)(s1，s2)再現(xiàn)的方法，其中可歸入p個(gè)信號(hào)分量(xk)的波前借助于中心對(duì)稱的傳感器組被接收，它具有兩種需要獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的措施1)在忽略p-d個(gè)較低功率信號(hào)分量(xk，k＝d…p)和干擾分量的情況下，利用傳感器元件之間出現(xiàn)的與波前有關(guān)的相位差，確定分別屬于d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)的波前的入射方向(θk，φk)，并再現(xiàn)d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)；2)借助于根據(jù)措施1)再現(xiàn)的d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)，-將已確定的d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)歸入有關(guān)的空間分離的信號(hào)源(SQ1，SQ2)，以及-通過屬于一個(gè)信號(hào)源(SQ1，SQ2)的信號(hào)分量(xk)的組合再現(xiàn)信號(hào)(s1，s2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為，以d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)歸入信號(hào)源(SQ1，SQ2)為基礎(chǔ)，為分別屬于一信號(hào)源(SQ1，SQ2)的信號(hào)分量(xk)，進(jìn)行允許相位正確疊加的延遲時(shí)間(vzk)和加權(quán)因子(wk)的分配。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一的方法，其特征為，作為第一措施，—具有由傳感器元件數(shù)和采樣值數(shù)確定的維數(shù)(M×N)的復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣，通過儲(chǔ)存采樣值賦予初值，—通過由復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣和由M維反對(duì)角線置換矩陣(ΠM)，共軛復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣，N維反對(duì)角線置換矩陣(ΠN)組合構(gòu)成的中心厄米特矩陣的相似性變換，經(jīng)過M維左Π實(shí)數(shù)伴隨矩陣(QHM)和2N維左Π實(shí)數(shù)矩陣(Q2N)，按照關(guān)系式T(X~)=QMH[X~&Pi;MX*~&Pi;N]Q2N]]>確定一個(gè)具有加倍元件數(shù)的、只包含實(shí)數(shù)值的、可歸入測(cè)量值的第二純實(shí)數(shù)矩陣—通過對(duì)第二純實(shí)數(shù)矩陣的處理，該矩陣的信號(hào)子空間由信號(hào)子空間矩陣(ES)的d個(gè)主要列向量所生成，來進(jìn)行信號(hào)子空間估算，用于確定實(shí)數(shù)信號(hào)子空間矩陣(Es)，—對(duì)于該方法的每一估算維分別實(shí)現(xiàn)的、中心對(duì)稱傳感器組的分組結(jié)構(gòu)，分為兩個(gè)彼此相對(duì)移位的分組，并且根據(jù)分組的構(gòu)型對(duì)于每一估算維各建立兩個(gè)選擇矩陣(K1，K2)，—對(duì)于該方法的每一估算維分別通過由信號(hào)子群組成產(chǎn)生的、并且包含d個(gè)主要列向量的信號(hào)子空間矩陣(Es)和選擇性矩陣(K1，K2)預(yù)先確定的方程組的解，所以在每一種情況下，解的矩陣按照(K1EsY≈K2Es)可供使用，—各按估算方法的維的或是實(shí)數(shù)或是復(fù)數(shù)的特征值矩陣(Ω)由解的矩陣(Y)確定，并且—通過包含已定的特征值(ωk)的相位系數(shù)(ejμk)的估算系統(tǒng)矩陣的偽反演乘以復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣，使信號(hào)分量(xk，k＝1…d)再現(xiàn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征為，傳感器組具有一維設(shè)計(jì)，并且由M個(gè)元件組成，并且本方法僅有一維方向估算。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的方法，其特征為，本方法的可靠性估算，由求出的特征值(ωk)的測(cè)試提供。6.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征為，傳感器組具有兩維設(shè)計(jì)，和由M個(gè)元件組成，并且本方法具有兩維方向估算。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征為，兩維、平面、中心對(duì)稱、在兩個(gè)方向不變的傳感器組由M個(gè)元件組成，并且本方法具有x和y個(gè)估算維，所以—相應(yīng)于傳感器組的兩維，確定選擇矩陣(Kμ1，Kμ2，Kν1，Kν2)，—由信號(hào)子群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的、并且包含d個(gè)主要信號(hào)向量的信號(hào)子空間矩陣(Es)和選擇性矩陣(K1，K2)所確定的方程組的解，對(duì)x和y個(gè)維根據(jù)關(guān)系式Kμ，νlEsYμ，ν≈Kμ，ν2ES進(jìn)行，所以在所有情況下，根據(jù)K1ESY≈K2Es完成解的矩陣(Y)而且解的矩陣(Yμ，Yν)可供使用，—根據(jù)關(guān)系式Y(jié)μ+jYν＝TΩT-1，經(jīng)過復(fù)數(shù)特征值矩陣(Ω)的復(fù)數(shù)確定，對(duì)解的矩陣(Yμ，Yν)的特征值配對(duì)，—由方位角(θK)和仰角(φK)表示的入射方向通過關(guān)系式ωμk＝tan(μk/2)，&omega;&nu;k=tan(&nu;k/2);]]>μk＝cosφksinθk，νk＝sinφksinθk和μk＝2π/λ·Δxμk，νk＝2π/λ·Δyνk確定。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述方法，其特征為，在確定入射方向(θK，φK)之前先進(jìn)行測(cè)量值的空間平滑化。9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述方法，其特征為，設(shè)計(jì)為天線用的傳感器，適用于發(fā)射和接收高頻電磁信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征為，它用于移動(dòng)無線電系統(tǒng)。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征為，它用于無繩通信系統(tǒng)。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征為，它用于高分辨率雷達(dá)成象處理系統(tǒng)。13.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述方法，其特征為，設(shè)計(jì)成用于聲波接收器的傳感器適用于聲頻信號(hào)的發(fā)射和接收。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征為，它用于聲納系統(tǒng)。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其特征為，它可用于醫(yī)療技術(shù)系統(tǒng)。16.一種信號(hào)接收裝置，具有接收可歸入p個(gè)信號(hào)分量(xk)的波前的分配的中心對(duì)稱傳感器組，和具有信號(hào)處理設(shè)備，這些設(shè)備如下設(shè)計(jì)以便再現(xiàn)由多路傳播失真的信號(hào)(s1，s2)即1)在忽略p-d個(gè)較低功率的信號(hào)分量(xk，k＝d…p)和干擾分量的情況下，應(yīng)用對(duì)傳感器元件之間發(fā)生的波前的相位差，確定與各d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)有關(guān)的波前的入射方向(θK，φK)，并且再現(xiàn)d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)，以及2)借助于根據(jù)措施1)再現(xiàn)的d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)，-已定的d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)歸入有關(guān)的空間分離的信號(hào)源(SQ1，SQ2)，以及-通過屬于信號(hào)源(SQ1，SQ2)的信號(hào)分量(xk)的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)(s1，s2)再現(xiàn)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收裝置，其特征為，在該裝置中應(yīng)用信號(hào)處理設(shè)備，建立在d個(gè)主要信號(hào)分量(xk，k＝1…d)歸入信號(hào)源(SQ1，SQ2)的基礎(chǔ)上，對(duì)于分別從屬于信號(hào)源(SQ1，SQ2)的信號(hào)分量(xk)，進(jìn)行一個(gè)允許正確地進(jìn)行相位疊加的延遲時(shí)間(vzk)和加權(quán)因子(wk)的分配。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的接收裝置，其特征為，作為第一措施利用信號(hào)處理設(shè)備，-具有由傳感器元件數(shù)和采樣值數(shù)確定的維數(shù)(M×N)的復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣通過儲(chǔ)存采樣值而初始化，-通過由復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣和由M維反對(duì)角線置換矩陣(ΠM)，共軛復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣，N維反對(duì)角線置換矩陣(ΠN)組合構(gòu)成的中心厄米特矩陣的相似性變換，經(jīng)過M維左Π實(shí)數(shù)伴隨矩陣(QHM)和2N維左Π實(shí)數(shù)矩陣(Q2N)，按照關(guān)系式T(X~)=QMH[X~&Pi;MX*~&Pi;N]Q2N]]>確定一個(gè)具有加倍元件數(shù)的、只包含實(shí)數(shù)值的、可歸入測(cè)量值的第二純實(shí)數(shù)矩陣-通過對(duì)第二純實(shí)數(shù)矩陣的處理，該矩陣的信號(hào)子空間由信號(hào)子空間矩陣(Es)的d個(gè)主要列向量所生成，來進(jìn)行信號(hào)子空間估算，用于確定實(shí)數(shù)信號(hào)子空間矩陣(Es)，-對(duì)于該方法的每一估算維分別實(shí)現(xiàn)的、中心對(duì)稱傳感器組的分組結(jié)構(gòu)，分為兩個(gè)彼此相對(duì)移位的分組，并且根據(jù)分組的構(gòu)型對(duì)于每一估算維各建立兩個(gè)選擇矩陣(K1，K2)，-對(duì)于該方法的每一估算維分別通過由信號(hào)子群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的、并且包含d個(gè)主要列向量的信號(hào)子空間矩陣(Es)和選擇矩陣(K1，K2)預(yù)先確定的方程組的解，所以在每一種情況下，解的矩陣Y按照K1EsY≈K2Es可供使用，-各按估算方法的維的或是實(shí)數(shù)或是復(fù)數(shù)的特征值矩陣(Ω)由解的矩陣(Y)確定，并且-通過包含已定的特征值(ωk)的相位系數(shù)(ejμk)的估算系數(shù)矩陣的偽反演乘以復(fù)數(shù)測(cè)量值矩陣，使信號(hào)分量(xk，k＝1…d)再現(xiàn)。19.根據(jù)權(quán)利要求16到18之一所述的接收裝置，其特征為，傳感器組具有一維設(shè)計(jì)并由M個(gè)元件組成，并且僅有一個(gè)方向估算維。20.根據(jù)權(quán)利要求18和19所述的接收裝置，其特征為，信號(hào)分量(xk，k＝1…d)再現(xiàn)的可靠性估算，通過求出的特征值(ωk)的測(cè)試提供。21.根據(jù)權(quán)利要求16到18之一的方法，其特征為，傳感器組具有兩維設(shè)計(jì)，和由M個(gè)元件組成，并且方向估算按照兩維進(jìn)行。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收裝置，其特征為，兩維、平面、中心對(duì)稱、在兩個(gè)方向不變的傳感器組由M個(gè)元件組成，本方法具有x和y個(gè)估算維，所以-相應(yīng)于傳感器組的兩維，確定選擇矩陣(Kμ1，Kμ2，Kν1，Kν2)，-由信號(hào)子群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的、并且包含d個(gè)主要信號(hào)向量的信號(hào)子空間矩陣(Es)和選擇性矩陣(K1，K2)所確定的方程組的解對(duì)x和y個(gè)維根據(jù)關(guān)系式Kμ，ν1EsYμ，ν≈Kμ，ν2ES進(jìn)行，所以在所有情況下根據(jù)K1ESY≈K2Es完成解的矩陣(Y)，而且解的矩陣(Yμ，Yv)可供使用，-根據(jù)關(guān)系式Y(jié)μ+jYν＝TΩT-1，經(jīng)過復(fù)數(shù)特征值矩陣(Ω)的復(fù)數(shù)確定，對(duì)解的矩陣(Yμ，Yν)的特征值配對(duì)，-由方位角(θK)和仰角(φK)表示的入射方向通過關(guān)系式ωμk＝tan(μk/2)，&omega;&nu;k=tan(&nu;k/2);]]>μk＝cosφksinθk，vk＝sinφksinθk和μk＝2π/λ·Δxuk，νk＝2π/λ·Δννk確定。23.根據(jù)權(quán)利要求16到22之一所述的接收裝置，其特征為，信號(hào)處理裝置是這樣設(shè)計(jì)的，即在確定入射方向(θk，φk)之前先進(jìn)行測(cè)量值的空間平滑化。24.根據(jù)權(quán)利要求16到23之一所述的接收裝置，其特征為，設(shè)計(jì)為天線用的傳感器，適用于發(fā)射和接收高頻電磁信號(hào)，并且接收裝置是移動(dòng)無線電網(wǎng)或無繩通信網(wǎng)的基站部件。全文摘要本發(fā)明公開為再現(xiàn)由多路傳播引起失真的信號(hào)用的一種方法和一種接收裝置。第一步估算幾個(gè)波前的入射方向,即分別為d個(gè)主要信號(hào)分量的入射方向,并且實(shí)現(xiàn)信號(hào)分量再現(xiàn)。作為第一步的結(jié)果這些波前被分開。第二步借助于這些按空間方向分開的波前,并因此借助于再現(xiàn)的信號(hào)分量,通過這些信號(hào)分量的組合,來實(shí)現(xiàn)對(duì)因多路傳播引起失真的信號(hào)的再現(xiàn),在這時(shí)把求出的d個(gè)主要信號(hào)分量歸入1個(gè)有關(guān)的信號(hào)源,并且還進(jìn)行以最佳組合信號(hào)分量以便再現(xiàn)信號(hào)為目的,合適地確定延遲時(shí)間和加權(quán)因子。該方法既可用于一維,也可用于二維估算波前的入射方向,并且特別適用于移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)或無繩通信系統(tǒng),高分辨率雷達(dá)成象處理系統(tǒng)和聲納系統(tǒng)。文檔編號(hào)G01S3/00GK1185245SQ96194087公開日1998年6月17日申請(qǐng)日期1996年3月27日優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日發(fā)明者M(jìn)·哈爾德特申請(qǐng)人:西門子公司