基于旋转不变子空间均匀圆阵互耦自校正算法

王 鼎 吴 瑛

(解放军信息工程大学信息工程学院，河南 郑州 450002)

1.引 言

在超分辨率谱估计技术中，以多重信号分类法(MUSIC)算法[1]为代表的特征空间类算法引起了众多学者的广泛关注。但在实际工程应用中，由于各种阵列误差(例如幅相误差、阵元位置误差、互耦效应等)时常存在，这些阵列误差使得实际阵列流型与理想阵列流型有所不同，从而可能导致高分辨率算法性能的急剧下降[2-3]，甚至失效。因此，阵列误差校正是超分辨率算法能否投入实用的重要环节。

与其他阵列误差相比，阵元间的互耦效应与阵列的电磁特性密切相关，也较为复杂，所以阵列的互耦补偿与校正是一项重要的研究课题。目前，减少互耦影响的方法可分为两大类：一类是先对互耦进行电磁测量或通过矩量法对互耦进行电磁计算[4-5]，然后利用互耦的测量值或计算值对高分辨率算法进行修正，然而互耦的测量和计算精度有时难以满足实际工程需要，并且阵列互耦还会随着周围环境和电磁参数的变化而改变。另一类是将互耦校正问题转化为参数估计问题，例如，文献[6]-[8]提出了互耦有源校正方法，但该类方法对校正源的方位精度有较高要求，并且由于系统参数、信源的时变性以及空间信源的多径效应，使得该类方法在实际应用中也会出现一些问题。文献[9]-[11]提出了几种互耦自校正方法，它们将信源方位和互耦参数根据某种代价函数进行联合优化，可在估计信源方位的同时完成互耦校正，但其中联合估计所对应的高维、多模非线性优化带来了较大运算量和局部收敛等问题。……