[发明专利]基于压缩感知的八单元圆阵天线互耦校正方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知的八单元圆阵天线互耦校正方法，主要解决现有互耦校正方法对校正信号源到达角估计精度不高的问题。其实现的具体步骤如下：(1)设定拟估计的路数；(2)放置校正信号源；(3)估计校正信号源到达角范围；(4)确定校正信号源到达角；(5)判断是否已估计完设定的路数；(6)重新放置校正信号源；(7)构建互耦校正矩阵；(8)校正天线接收信号。本发明具有对校正信号源到达角估计精度高的优点，不仅能对八单元圆阵天线进行精确地互耦校正，还可用于对八单元圆阵天线接收信号进行预处理。

主权项

基于压缩感知的八单元圆阵天线互耦校正方法，其步骤如下：(1)设定拟估计的路数；(2)放置校正信号源；在八单元圆阵天线的远场任一位置放置校正信号源；(3)估计校正信号源到达角范围；(4)确定校正信号源到达角：4a)在校正信号源到达角的范围内等间隔的选取多个观测角度；4b)构建所选取的每个观测角度的导向矢量变形矩阵；4c)用导向矢量变形矩阵构建字典矩阵；4d)通过稀疏估计重构稀疏向量；4e)在稀疏向量中提取耦合系数向量；4f)估计校正信号源到达角；(5)判断是否已估计完设定的路数；判断是否已完成步骤(1)所拟设定的估计路数，如果已完成，执行步骤(7)；否则，执行步骤(6)；(6)重新放置校正信号源；将校正信号源放置于已估计完成路数不同的位置，执行步骤(3)；(7)构建互耦校正矩阵：7a)按照下式求互耦系数矢量： min c , s ( t i ) Σ i = 1 N | | X i - T ( θ i ) cs ( t i ) | | 2 2 其中，c表示互耦系数矢量，min表示取最小值的符号，N表示步骤(1)中设定拟估计的路数，∑表示求和的符号，||||2表示二范数的符号，θi表示第i路校正信号源到达角，Xi、s(ti)、T(θi)分别表示校正信号源到达角为θi时八单元圆阵天线的响应、信号幅度和导向矢量变形矩阵；7b)取互耦系数矢量中的元素，按照下式构建互耦校正矩阵： C _ cal = c 1 , c 2 , c 3,0,0,0 , c 3 , c 2 c 2 , c 1 , c 2 , c 3,0,0,0 , c 3 c 3 , c 2 , c 1 , c 2 , c 3,0,0,0 0 , c 3 , c 2 , c 1 , c 2 , c 3,0,0 0,0 , c 3 , c 2 , c 1 , c 2 , c 3,0 0,0,0 , c 3 , c 2 , c 1 , c 2 , c 3 c 3,0,0,0 , c 3 , c 2 , c 1 , c 2 c 2 , c 3,0,0,0 , c 3 , c 2 , c 1 其中，C_cal表示互耦校正矩阵，c1，c2，c3表示互耦系数矢量c中对应元素，c1表示八单元圆阵天线阵子的自耦合系数，c2表示八单元圆阵天线相邻阵子的互耦合系数，c3表示八单元圆阵天线相距为2阵子的互耦合系数；(8)校正天线接收信号；将接收信号左乘互耦校正矩阵的逆矩阵，完成互耦校正矩阵对接收信号的校正。