一种均匀线阵互耦校正算法

周晓飞，冯海泓，黄敏燕，宋君才



一种均匀线阵互耦校正算法

周晓飞1，冯海泓1，黄敏燕1，宋君才2

(1. 中国科学院声学研究所东海研究站，上海200032；2. 海军驻上海地区水声导航系统军事代表室，上海201108)

旋转不变子空间(Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques，ESPRIT)算法是空间谱估计中的典型算法，但是阵列互耦会严重影响ESPRIT算法的测向性能。将均匀线阵划分为冗余阵元和有效中心阵元，对有效中心阵元利用ESPRIT算法估计出校正源方位角，结合冗余阵元信息估计出互耦系数阵。计算机仿真显示该算法在互耦自由度为2或3时均有效，算法还从仿真角度研究了幅度和相位误差对算法性能的影响。该算法校正时只需单个未知方位校正源，是一种操作简单的均匀线阵互耦校正算法。

旋转不变子空间；均匀线阵；互耦

0 引言

高分辨阵列测向技术由于具有高测向精度、高分辨率等优点得到迅速发展，已成为国内外广泛关注的前沿课题之一，在声呐应用中也初见成效[1-3]。然而，在实际工程应用中，阵列互耦会导致通常的波达方向(Direction Of Arrival，DOA)估计性能严重恶化甚至失效[4]。

通过设置方位已知的校正源来估计阵列误差参数是一种常用的方法，该类方法的阵列误差受校正源方位估计精度的影响较大[6-7]。Fabrizio Sellon和Albert Serra提出了一种阵列互耦补偿方法，该算法对多维搜索过程进行了优化[8]。文献[9]提出的多子阵子空间波达方向估计(Multi-subarray Coupling Least Square -Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Technique，MCLS-ESPRIT)算法，论证了在去除冗余阵元后的有耦合存在的阵列仍然可以使用ESPRIT算法进行DOA估计，该算法能够抑制……