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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利一种基于时空调制超表面的DOA估计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115099039B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210752613.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于时空调制超表面的DOA估计方法是由李猛猛;赖梓扬;丁大志;樊振宏;房欣宇;陈明辉;朱泳庚;左雨翰;宋汶钊;洪宏展设计研发完成，并于2022-06-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于时空调制超表面的DOA估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于时空调制超表面的DOA估计方法，该方法为：首先设计超表面的调制时序，运用傅里叶变换理论，建立时空调制超表面系统的接收信号模型；然后利用发射喇叭天线照射超表面，在超表面法线方向上放置接收喇叭，获取边带信号；接着利用信号模型中的解析关系和时空调制矩阵，恢复出含有方位角信息的基带信号；最后对基带信号的协方差矩阵进行秩恢复处理后，计算来波信号的入射角度。本发明具有硬件结构简单、实现成本低、灵活性和有效性高、计算精度高、抗噪性能强，并且能进行多信源DOA估计的优点。

本发明授权一种基于时空调制超表面的DOA估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于时空调制超表面的DOA估计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、设计超表面的调制时序，运用傅里叶变换理论，建立时空调制超表面系统的接收信号模型； 步骤2、利用发射喇叭天线照射超表面，在超表面法线方向上放置接收喇叭天线，获取边带信号； 步骤3、利用信号模型中的解析关系和时空调制矩阵，恢复出含有方位角信息的基带信号； 步骤4、对基带信号的协方差矩阵进行秩恢复处理后，计算来波信号的入射角度； 步骤1具体如下： 步骤1.1、建立超表面DOA估计系统，包括透射式电可调超表面单元、FPGA控制模块和接收喇叭天线；所述透射式电可调超表面单元用于构成子阵，进而构成超表面阵列；所述FPGA控制模块用于调控每个子阵的工作状态；所述接收喇叭天线用于获取散射场频谱，提取边带信号； 对于由N个子阵组成的电可调超表面阵列，超表面单元搭载PIN光电二极管，从而使每个子阵的工作状态通过FPGA控制模块以数字编码的形式独立切换；超表面子阵共有全透射和全反射两种工作状态，通过时空调制编码，操控超表面的散射场；利用时空调制超表面操控空间电磁波，利用单个接收喇叭天线获取散射场； 步骤1.2、对于单一窄带平面波，当平面波以入射角θi照射在超表面上时，透射空间的远场散射方向图afθ,t表示为： 其中，θ和t分别为角度变量和时间变量，j表示虚数单位，Eit表示时域形式的入射场，β为自由空间传播常数，d是子阵边长；τnt为第n个子阵的透射系数，表示为： 其中，m为正整数，表示第m个周期； 步骤1.3、根据傅里叶变换理论，对透射系数τnt进行傅里叶展开，分解为以调制频率fp为步进的各阶谐波，表示为： 其中，αn,q代表第n个子阵的第q阶谐波的傅里叶级数，展开写为： 步骤1.4、将式3代入式1中，则此时第q阶谐波对应的透射空间的远场散射方向图的频域形式afqθ的表达式为： 其中，Ei表示入射场的频域形式，是一个常数； 步骤1.5、将接收喇叭天线放置于超表面的正后方，即θ＝0°处，则此时接收到的第q阶谐波分量，即信号模型为： 步骤2具体如下： 步骤2.1、发射喇叭天线和接收喇叭天线均选用标准喇叭天线，分别位于超表面两侧，且均满足远场条件；用信号发生器连接发射喇叭天线，发射单频点正弦波，以设定角度照射超表面，模拟无限远处到达的平面波； 步骤2.2、平面波经超表面调制后，产生的透射场由接收喇叭天线获取，接收喇叭天线位于超表面法线方向上，且与超表面的相对位置保持不变，以保证从每个子阵到接收喇叭天线的波程不变； 步骤2.3、使用接收喇叭天线连接频谱分析仪，观察透射场的频谱，用电脑读取频谱数据，提取‑Q～+Q阶的共2Q+1阶谐波分量，存储在矩阵Y中，完成边带信号的提取； 步骤2.3中所述的矩阵Y，形式如下： 步骤3具体如下： 步骤3.1、利用步骤2中提取的共2Q+1阶谐波分量，将式6改写为矩阵形式： 步骤3.2、将式8简写为： AX＝Y 9其中，矩阵A、矩阵X分别为： 式10中矩阵A由超表面各子阵的时变透射系数的傅里叶级数组成，称为时空调制矩阵，由时空调制超表面的编码时序决定；矩阵X表示基带信号，即信源发出的未经调制的原始信号；矩阵元素间的相位差来源于平面波以入射角θi斜入射时，超表面子阵间的空间相位差； 步骤3.3、当矩阵A列满秩时，存在广义逆矩阵A‑1，通过解析关系求得基带信号X为： X＝A‑1Y 11。

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