互质极化阵列的DOA估计算法研究

姜 阳, 赵勇武, 李晴晴, 张军星, 蒋 驰, 董 文

(1.空军预警学院,湖北 武汉430019;2.上海无线电设备研究所,上海201109)

0 引言

被动雷达导引头接收目标辐射的电磁信号,并对目标的角度进行估计,估计精度直接影响制导系统性能。随着被动雷达导引头技术的发展,采用极化天线成为一种趋势。与圆极化天线相比,线极化天线可以对极化角度进行估计。极化信息可以提高被动雷达导引头的分辨力、抗干扰能力等性能。本文针对三正交偶极子天线,研究极化互质阵列的高精度、低复杂度测角算法。

极化敏感阵列由多个电磁矢量传感器组成,目前针对极化敏感阵列的算法大部分是基于均匀阵列的,且阵元间距为半波长。阵元间距过近导致互耦效应明显[1],致使波达方向(direction of arrival,DOA)估计和极化角度估计算法性能急剧下降。并且均匀线阵对阵元间的互相关信息利用不充分,存在信息冗余。因此,减少互耦效应、提高信息利用率将会明显提高雷达测向性能。文献[2-5]提出了将电磁矢量传感器进行稀疏布阵的方法,将阵元间距设置为大于半波长,从而减少互耦效应。而包括最小冗余阵[6]和嵌套阵[7]在内的稀疏阵列布阵是无规律的,即当阵元数较多的时候,无法迅速找出排列方法。将三正交电磁矢量传感器布阵为互质阵列,可使稀疏布阵方式有规律可循。但由于每个阵元相当于由三个方向的线极化天线组成,使得计算复杂度增加,因此如何降低计算复杂度成为极化敏感阵列测向的一个难点。……