【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理，具体涉及一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法及装置。
技术介绍
1、capon算法是一种基于空间谱估计的信号处理算法，主要用于信号源定位和抑制干扰。该算法的核心思想是通过对接收信号的空间谱进行估计，得到信号的空间位置信息，从而达到定位信号源和抑制干扰的目的。在工程中，capon算法首先对接收信号进行预处理，包括去除噪声、滤波等操作，然后利用阵列天线接收到的信号构建协方差矩阵，接着通过对协方差矩阵进行特征分解，得到信号源的空间谱估计，从而得到信号源的空间位置信息。
2、capon算法通常在fpga中采用verilog语言配合乘法器等ip核进行算法实现，但是该实现方法中构建协方差矩阵并进行空间谱估计的过程，不仅会消耗大量的fpga资源，还存在通用性低、可移植性差和算法精度不足的问题，更重要的是，该实现方法针对capon谱解相干方法的应用并不广泛。当在一定距离范围内进行多个信号源定位时，若某些信号源之间距离过近，成为相干信号。在计算协方差矩阵时，这些相干信号就合并成一个信号，造成某些相干信号的方向矢量将不正交于噪声子空间，在空间谱曲线上不会出现峰值，因此会导致空间谱估计漏报，不利于工程应用。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法及装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于hls的capon谱解相干i
3、获取雷达系统中接收阵列的阵元数量；
4、根据阵元数量和预设空间平滑次数对接收阵列进行划分，得到划分后的子阵；
5、通过划分后的子阵得到各子阵与全阵的相关性矩阵，根据各子阵与全阵的相关性矩阵和解相干需要的空间角度，设计得到capon功率谱密度和capon图的生成算法；
6、利用hls工具对capon功率谱密度和capon图的生成算法进行封装，得到通用化capon谱解相干ip核。
7、第二方面，本专利技术提供了一种基于hls的capon谱解相干ip核设计装置，所述装置包括：
8、获取模块，用于获取雷达系统中接收阵列的阵元数量；
9、划分模块，用于根据阵元数量和预设空间平滑次数对接收阵列进行划分，得到划分后的子阵；
10、设计模块，用于通过划分后的子阵得到子阵与全阵的相关性矩阵，根据子阵与全阵的相关性矩阵和解相干需要的空间角度，设计得到capon功率谱密度和capon图的生成算法；
11、封装模块，用于利用hls工具对capon功率谱密度和capon图的生成算法进行封装，得到通用化capon谱解相干ip核。
12、本专利技术的有益效果：
13、本专利技术所提供的方案中，通过划分后的子阵得到各子阵与全阵的相关性矩阵，以体现出各子阵关于capon谱的权重占比，从而使加权后的结果更加精确；在保证孔径的基础上，利用空间平滑采样法，减少了硬件资源的消耗，提高了对相干信号的分辨能力；在具体使用时，用户可以根据自身需求对预设空间平滑次数进行设置，以增强封装而成的ip核的通用性；通过生成能够被fpga直接调用的ip核，提高了算法的可移植性；占用硬件资源少、计算速度快，在工程上有较强应用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述根据阵元数量和预设空间平滑次数对接收阵列进行划分，得到划分后的子阵，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述通过划分后的子阵得到各子阵与全阵的相关性矩阵，根据各子阵与全阵的相关性矩阵和解相干需要的空间角度，设计得到Capon功率谱密度和Capon图的生成算法；所述Capon功率谱密度和Capon图的生成算法的执行过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述基于接收阵列中每个阵元接收的数据，得到每个子阵对应的协方差矩阵，包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述根据每个子阵对应的协方差矩阵得到各子阵对应的子阵与全阵的相关性矩阵，从而得到加权后的子阵协方差矩阵，包括：
6.根据权利要求3所述的一
7.根据权利要求3所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述解相干需要的空间角度对应的阵列响应向量的表达式如下：
8.根据权利要求3所述的一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计方法，其特征在于，所述根据预设的优化目标函数得到解相干需要的空间角度对应的Capon功率谱密度，包括：
9.一种基于HLS的Capon谱解相干IP核设计装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法，其特征在于，所述根据阵元数量和预设空间平滑次数对接收阵列进行划分，得到划分后的子阵，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法，其特征在于，所述通过划分后的子阵得到各子阵与全阵的相关性矩阵，根据各子阵与全阵的相关性矩阵和解相干需要的空间角度，设计得到capon功率谱密度和capon图的生成算法；所述capon功率谱密度和capon图的生成算法的执行过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于hls的capon谱解相干ip核设计方法，其特征在于，所述基于接收阵列中每个阵元接收的数据，得到每个子阵对应的协方差矩阵，包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于hls的c...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵佳琪，姜晓阳，全英汇，于晨航，刘成，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。