基于线性变换的阵列幅相误差自校正算法

曲志昱, 吴　迪, 王　炎

(1.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001;2.中航工业雷达所北京创新中心, 北京 100012)



基于线性变换的阵列幅相误差自校正算法

曲志昱1, 吴迪2, 王炎1

(1.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001;2.中航工业雷达所北京创新中心, 北京 100012)

摘要：针对天线阵列的幅相误差严重影响阵列测向算法估计性能的问题,提出了一种基于线性变换的阵列幅相误差自校正算法。该方法通过利用幅度相位特性一致的辅助阵元,进行矩阵的正交线性变换,并结合最小二乘法算法,有效地估计阵列的幅相误差系数和入射信号的波达方向。其不需要谱峰搜索,无特征分解运算,计算量小,复杂度低,可实现对阵列幅相误差的快速校正。计算机仿真实验结果验证了该算法估计性能的有效性。

关键词：波达方向估计; 阵列幅相误差; 自校正; 线性变换

0引言

辐射信号的波达方向(direction of arrival,DOA)估计[1-3]一直是信号处理领域的重要研究内容,其在通信、雷达、侦查、探测和定位等许多领域有着广泛的应用,从而受到了国内外专家学者广泛的关注[4-5]。相继出现了众多经典算法,包括多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法[4]和旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques, ESPRIT)算法[5]等。然而其良好的测向性能是建立在精确已知阵列流形的基础上的。但是在实际被动阵列测向系统中,各天线阵元的电磁特性不一致,位置偏差等因素不可避免。这些因素产生的结果都会转化为接收数据中存在的幅相误差。……