基于空间域补偿的极化敏感阵列MUSIC测向算法

蒋 驰, 王文晴, 张晓丽, 秦令令, 赵勇武

(上海无线电设备研究所,上海 201109)

0 引言

反辐射导弹探测系统凭借其隐蔽性好、作用距离远、抗电子干扰能力强等特点在现代军事武器系统领域中得到了广泛的应用。考虑超宽频带内的电性能要求和空气动力学外形要求,反辐射导弹探测系统多采用共形天线。而采用共形天线测向对极化信息敏感,产生的极化附加相位将影响测向精度,因此需要研究对极化信息敏感的测向算法[1]。

经典的干涉仪测向算法[2]利用两个天线之间的相位差进行测向,原理简单、运算量小、实时性强,但存在测向模糊和测向精度偏低的问题。比幅测向算法[3]由于受到天线极化、波束宽度及其它因素的影响,测向精度和灵敏度不高。立体基线测向算法[4]可以灵活排列天线并实现超宽频带内无模糊测向,但存在对相位抖动敏感、测向精度不高等问题。传统的空间谱估计算法引入了阵列思想,利用空间分散排列的传感器阵列和多通道接收机获取信号的时域和空域等多维信息,具有信号检测和参数提取灵活、信号增益高、抗干扰能力强以及空间分辨能力好等优点[5-10]。以多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法[11-12]为代表的子空间算法对极化信息不敏感,估计的噪声子空间与信号子空间在来波方向上不满足正交性要求。其根本原因是极化信息引起的极化附加相位导致谱峰位置发生偏移,从而不能正确估计来波方向(direction of arrival,DOA)。

考虑目标信号具有极化特性,需构建极化敏感阵列模型实现测向。……