[发明专利]一种小型阵列的无源通道校正方法

权利要求书

1.一种小型阵列的无源通道校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于阵列模型的二阶统计特性，根据强回波特征分解的特征值大小确定稳定可靠的单信源回波；具体方法是：由强信噪比回波构造阵列接收自相关矩阵，进行特征分解后由特征值S关系确定单信源回波，当S₁/S₂≥S_i/S_i+1i=2…N时确定为单信源回波；

所述阵列接收自相关矩阵是由经过二次FFT变换得到的四维回波数据中，距离元与多普勒频率上独立的强信噪比海洋回波对应的阵列快拍自相关矩阵；

步骤2，利用各通道单信源回波快拍数据的能量和之比估计通道幅度增益系数，并根据估计的通道幅度增益系数对各通道单信源回波快拍数据进行幅度自校正；所述各通道单信源回波快拍数据是指在步骤1下所有单信源回波的阵列接收自相关矩阵中对应通道上的快拍数据；

步骤3，利用步骤2中已经幅度校准后的单信源海洋回波快拍数据与已知阵列信息由通过线性的求优函数的PSO全局优化搜索估计初始相位误差；其中，θ=[θ₁ θ₂ … θ_M]^T为所有信源的到达角，Φ=[Φ₁ Φ₂ … Φ_N]^T为相位误差系数，为所有信源的导向矢量矩阵，为估计的各个信源功率，λ为波长，(x_n,y_n)为第n个天线的坐标；

步骤4，由步骤3中估计的初始相位误差系数进行求和MUSIC代价函数的迭代优化搜索，实现相位高精度校正；具体是：利用步骤2中已幅度校正的单信源回波快拍数据，已知的阵列位置信息和步骤3中得到的全局优化搜索获得的初始相位误差，进行基于求和MUSIC函数的最优化相位误差系数估计，最优化结果基于公式：通过该最优化求解实现相位自校正，其中U(θ_i)为单信源i的噪声矢量空间；其中，θ_i为第i个信源的到达角，a(θ_i)为第i个信源对应的导向矢量，Φ=[Φ₁ Φ₂ … Φ_N]^T为相位误差系数，为待估相位误差对应的复矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种小型阵列的无源通道校正方法，其特征在于，所述步骤2中，利用接收到的单信源回波快拍数据进行通道幅度增益系数的估计，各阵元的幅度增益系数直接由进行估计，实现幅度自校正。