[發明專利]一種小型陣列的無源通道校正方法

無效

• 申請號: 201310703597.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103698753A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳澤宗;曾耿斐;趙晨;金燕;張龍剛;謝飛;陳曦
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種小型陣列的無源通道校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，基于陣列模型的二階統計特性，根據強回波特征分解的特征值大小確定穩定可靠的單信源回波；具體方法是：由強信噪比回波構造陣列接收自相關矩陣，進行特征分解后由特征值S關系確定單信源回波，當S₁/S₂≥S_i/S_i+1i=2…N時確定為單信源回波；

所述陣列接收自相關矩陣是由經過二次FFT變換得到的四維回波數據中，距離元與多普勒頻率上獨立的強信噪比海洋回波對應的陣列快拍自相關矩陣；

步驟2，利用各通道單信源回波快拍數據的能量和之比估計通道幅度增益系數，并根據估計的通道幅度增益系數對各通道單信源回波快拍數據進行幅度自校正；所述各通道單信源回波快拍數據是指在步驟1下所有單信源回波的陣列接收自相關矩陣中對應通道上的快拍數據；

步驟3，利用步驟2中已經幅度校準后的單信源海洋回波快拍數據與已知陣列信息由通過線性的求優函數的PSO全局優化搜索估計初始相位誤差；其中，θ=[θ₁?θ₂?…?θ_M]^T為所有信源的到達角，Φ=[Φ₁?Φ₂?…?Φ_N]^T為相位誤差系數，為所有信源的導向矢量矩陣，為估計的各個信源功率，λ為波長，(x_n,y_n)為第n個天線的坐標；

步驟4，由步驟3中估計的初始相位誤差系數進行求和MUSIC代價函數的迭代優化搜索，實現相位高精度校正；具體是：利用步驟2中已幅度校正的單信源回波快拍數據，已知的陣列位置信息和步驟3中得到的全局優化搜索獲得的初始相位誤差，進行基于求和MUSIC函數的最優化相位誤差系數估計，最優化結果基于公式：通過該最優化求解實現相位自校正，其中U(θ_i)為單信源i的噪聲矢量空間；其中，θ_i為第i個信源的到達角，a(θ_i)為第i個信源對應的導向矢量，Φ=[Φ₁?Φ₂?…?Φ_N]^T為相位誤差系數，為待估相位誤差對應的復矩陣。

2.根據權利要求1所述的一種小型陣列的無源通道校正方法，其特征在于，所述步驟2中，利用接收到的單信源回波快拍數據進行通道幅度增益系數的估計，各陣元的幅度增益系數直接由進行估計，實現幅度自校正。