[发明专利]适用于均匀圆阵的阵列互耦校正与信源测向方法

摘要

一种适用于均匀圆阵的阵列互耦校正与信源测向方法，该方法利用阵列信号处理技术同时对圆阵互耦误差及信源入射角进行估计，它包括以下步骤：采集各通道接收的数据，并将其存储到系统内存中；对各通道接收的数据作自适应均衡处理；将经过自适应均衡处理后的数据生成阵列协方差矩阵，并对协方差矩阵进行特征分解，得到由小特征向量组成的噪声子空间；利用子空间原理构造代价函数：利用上述构造的代价函数进行方位角的估计和互耦误差的计算，实现均匀圆阵的阵列互耦校正与信源测向；利用得到的互耦误差对均匀圆阵的阵列导向矢量进行校正。本发明可广泛应用于雷达、通信等领域内均匀圆阵的阵列互耦校正和信号源的高精度定位，具有实际推广应用价值。

主权项

1.一种适用于均匀圆阵的阵列互耦校正与信源测向方法，其特征在于：该方法利用阵列信号处理技术同时对阵列互耦误差及信源入射方向进行估计，它包括以下步骤：(1)、采集各通道接收的数据，并将其存储到系统内存中；(2)、对各通道接收的数据作自适应均衡处理，其目的是校正与方位无关的阵列幅相误差；(3)、将经过自适应均衡处理后的数据生成阵列协方差矩阵，并对协方差矩阵进行特征分解，得到由小特征向量组成的噪声子空间E_N；(4)、利用子空间原理构造一个代价函数：$Q\left(\mathrm{\θ}\right)=T^H\left[a\left(\mathrm{\θ}\right)\right]E_N{E}_N^{H}T\left[a\left(\mathrm{\θ}\right)\right]$(5)、利用上述构造的代价函数进行方位角的估计和互耦误差的计算，实现均匀圆阵的阵列互耦校正与信源测向；其中，利用下式进行方位角的估计：$f_1\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{1}{\det \left\{\tilde{Q}\left(\mathrm{\θ}\right)\right\}}$或$f_2\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_{\min }\left\{\tilde{Q}\left(\mathrm{\θ}\right)\right\}}$利用下式求解阵元互耦误差：$c=e_{\min }\left\{\tilde{Q}\left(\mathrm{\θ}\right)\right\}$或$c=\frac{{\tilde{Q}}^{+}\left(\mathrm{\θ}\right)w}{w^T{\tilde{Q}}^{+}\left(\mathrm{\θ}\right)w}$其中，λ_min{g}表示求矩阵的最小特征值，e_min{g}表示求矩阵最小特征值对应的特征向量，w＝[1，0，…，0]^T，为矩阵的广义逆矩阵；(6)、利用得到的互耦误差对均匀圆阵的阵列导向矢量进行校正；校正公式为：a(θ，c)＝Ca(θ)＝T[a(θ)]c。