一种阵列通道不一致性误差快速校正方法

摘要

本发明公开一种阵列通道不一致性误差快速校正方法，使用单个校正源对阵列通道不一致性误差进行校正；同时利用校正源的方位和波形信息对阵列通道不一致性误差参数进行估计；无需估计协方差矩阵和进行特征值分解，具有较小的运算量；本发明的优点是利用阵列源的方位和波形信息对阵列进行校正，无需估计协方差矩阵和进行特征值分解，运算量较小，且具有与特征分解方法基本相同的幅相参数估计性能。EACDM算法和特征分解法的计算复杂度分别为O(3MN)和O(M²N+4M³/3)，本发明的运算量仅为O(MN)。

主权项

一种阵列通道不一致性误差快速校正方法，其特征是：(1)使用单个校正源对阵列通道不一致性误差进行校正；(2)同时利用校正源的方位和波形信息对阵列通道不一致性误差参数进行估计；(3)无需估计协方差矩阵和进行特征值分解，具有较小的运算量；在阵列的远场处放置一个窄带校正源S_s(t)，其相对于阵列的方位是θ_s，则阵列输出可表示为：X(t)＝Γa_s(θ)S_s(t)+N(t)其中，待校正阵列为阵元数目为M的半波长均匀线阵，X(t)＝[x₁(t),x₂(t),…,x_M(t)]^T为M×1维观测的数据向量，N(t)＝[n₁(t),n₂(t),…,n_M(t)]^T为M×1维零均值高斯白噪声向量。a(θ_s)＝[1,e^‑jω,e^‑j2ω,…,e^{‑j(M‑1)ω}]^T为理想的阵列流型导向矢量，ω＝2πd sin(θ_s)/λ，为包含幅相信息的M×M维对角矩阵，g_i和(i＝1,2,...,M)分别表示第i个阵元的增益和相位；使用如下公式求出存在幅相误差的导向矢量：$h=E\left[X\left(t\right)S_s^H\left(t\right)\right]/{\left|\right|E\left[X\left(t\right)S_s^H\left(t\right)\right]\left|\right|}_2$式中，H表示共轭转置，||·||₂表示2‑范数；(4)通过对上式的推导，可得h与Γa_s(θ)的关系如下$h=\frac{\Gamma a_s\left(\theta \right)}{\sqrt{M(g_1^2+g_2^2+...+g_M^2)}}$(5)设为h归一化后的值，则由上式可得第i(i＝1,2,...,M)个阵元Γ_i的估计值：${\hat{\Gamma }}_i=\frac{{\bar{h}}_i}{a_i\left({\theta }_s\right)}$其中和a_i(θ_s)分别为向量和a(θ_s)中的第i个元素；(6)由上式可得增益和相位的估计值为：${\hat{g}}_i=\left|{\hat{\Gamma }}_i\right|,$(7)由上式得到的增益和相位估计值和对阵列进行校正。