[發(fā)明專利]利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811330686.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109507635A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 戴崢;劉巖;單堯;劉燕
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估算方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)接收兩個在時間上順序出現(xiàn)的輔助信號源的信號，基于陣列信號協(xié)方差矩陣的結構特點，估計出幅度誤差，并得到相位誤差和陣列流形向量之間的關系；

(2)利用步驟(1)所述的關系，在陣列接收數(shù)據(jù)中消除相位誤差，通過對二維空間譜的搜索估計出兩個輔助源的方位；

(3)利用相位誤差和陣列流形向量之間的關系估計出相位誤差。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估算方法，其特征在于：步驟(1)接收兩個在時間上順序出現(xiàn)的輔助信號源的信號具體為，

(1.1)在雷達探測區(qū)域內的遠場任意的兩個不同方位位置放置2個校正信號源，確定陣列的參考陣元并以該陣元的位置為坐標原點，確定每次測量過程中天線陣列接收信號的快拍次數(shù)L，確定所有天線陣元的個數(shù)M和位置坐標；

(1.2)打開第一個校正信號源，關閉第二個校正信號源，將雷達回波信號經過雷達系統(tǒng)各天線陣元的接收機和模擬/數(shù)字轉換器進行處理和采樣后，得到M×L維的雷達接收數(shù)據(jù)復矩陣X₁，將X₁傳送到雷達系統(tǒng)的信號處理機備用；

(1.3)關閉第一個校正信號源，打開第二個校正信號源，將雷達回波信號經過雷達系統(tǒng)各天線陣元的接收機和模擬/數(shù)字轉換器進行處理和采樣后，得到M×L維的雷達接收數(shù)據(jù)復矩陣X₂，將X₂傳送到雷達系統(tǒng)的信號處理機備用。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估算方法，其特征在于：步驟(1)所述的估計出幅度誤差，并得到相位誤差和陣列流形向量之間的關系，包括步驟：

(1.4)利用接收數(shù)據(jù)復矩陣X₁和X₂分別計算協(xié)方差矩陣和其中E{·}表示數(shù)學期望；

(1.5)分別對協(xié)方差矩陣R₁和R₂進行特征分解，得到噪聲子空間特征值組成的對角陣Λ₁和Λ₂，估計白噪聲的噪聲功率和估計表達式為

其中，[·]_ij表示矩陣第i行第j列的元素；

(1.6)將協(xié)方差矩陣R₁和R₂的主對角線元素取出，因參考天線陣元的幅度誤差為ρ₁＝1，相位誤差為可以得到各個通道幅度誤差的估計值估計值的表達式為

取兩個輔助信號源幅度誤差估計值的平均值作為最終的估計值；

(1.7)得到噪聲功率和幅度誤差的估計值后，對協(xié)方差矩陣R₁和R₂進行補償，得到新的矩陣，記為R₁′和R₂′；

(1.8)定義系數(shù)c_m1和c_m2為

c_m1＝[R₁′]_m1/[R₁′]₁₁

c_m2＝[R₂′]_m1/[R₂′]₁₁

將c_m1和c_m2組成向量C₁和C₂。

4.根據(jù)權利要求1所述的利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估算方法，其特征在于：步驟(2)利用步驟(1)所述的關系，在陣列接收數(shù)據(jù)中消除相位誤差，過對二維空間譜的搜索估計出兩個輔助源的方位，其具體方法包括：

(2.1)構造陣列流形向量其中是由已估計的幅度誤差組成的幅度誤差矩陣。

(2.2)定義二維空間譜P(θ_k1,θ_k2)，

(2.3)對二維空間譜P(θ_k1,θ_k2)進行譜峰搜索，得到兩個輔助信號源的方位估計值

5.根據(jù)權利要求4所述的利用兩個未知方位輔助源的陣列幅相誤差估計方法，其特征在于：步驟(3)利用相位誤差和陣列流形向量之間的關系估計出相位誤差，其具體方法包括：

(3.1)根據(jù)估計出的輔助信號源的方位，估計出相位誤差矩陣和

(3.2)取兩個相位誤差矩陣的平均值作為最終的相位誤差矩陣估計值得到幅相誤差矩陣的估計值