主权项 |
1.一种基于强散射点的均匀线阵校准方法,它包括如下步骤:步骤一:根据天线阵列接收到的回波数据X'(t)=ΓX(t)+n(t),利用空间协方差矩阵估计值<img file="FDA0000392430210000011.GIF" wi="470" he="136" />构造出空间协方差矩阵R;其中X(t)为阵列的M×1维快拍数据矢量,n(t)为阵列的M×1维噪声矢量,Γ为阵列幅相误差矩阵,具体表达式为<img file="FDA0000392430210000012.GIF" wi="1075" he="73" />其中集合{g<sub>m</sub>:m=1,2,...,M}表示各个阵列元素上的增益,<img file="FDA0000392430210000013.GIF" wi="406" he="72" />表示阵列相位不一致性误差,j表示虚数;其中N为快拍数;步骤二:提取空间协方差矩阵R的每个元素的相位,构造出空间协方差矩阵的相位矩阵Φ;R<sub>m,k</sub>为矩阵R的第m行,第k列的元素,φ<sub>m,k</sub>为R<sub>m,k</sub>的相位;步骤三:对相位矩阵Φ的第一列φ<sub>m,1</sub>做FFT运算,得到一个峰值,根据峰值的位置计算到得斜率α的估计值<img file="FDA0000392430210000014.GIF" wi="77" he="66" /><img file="FDA0000392430210000015.GIF" wi="661" he="74" />其中<img file="FDA0000392430210000016.GIF" wi="69" he="62" />为要估计的相位误差;步骤四:利用原始相位矩阵Φ的第一列φ<sub>m,1</sub>减去相位矩阵的线性部分,即得到阵列的相位误差,即<img file="FDA0000392430210000017.GIF" wi="427" he="77" /><img file="FDA0000392430210000018.GIF" wi="67" he="74" />即为估计出的相位误差;步骤五:利用空间协方差矩阵R的主对角线元素R<sub>m,m</sub>,根据估计出的幅度误差<img file="FDA0000392430210000019.GIF" wi="378" he="93" />得到各阵列元素幅度,其中m=1,2,...,M,M为阵元数;步骤六:利用步骤四得到的相位误差和步骤五得到的幅度误差构造出校准矩阵C,其中<img file="FDA00003924302100000110.GIF" wi="1161" he="76" />将校准矩阵C左乘到X'(t)上即完成了对阵列的校准;其特征在于,步骤三中对相位矩阵Φ的第一列φ<sub>m,1</sub>做FFT运算的过程中,采用一种二项式拟合的方法:步骤一:对相位矩阵Φ的第一列φ<sub>m,1</sub>进行FFT,得到最大值所对应的横坐标为F,F对应的幅度为y(F),则再取(F-1,y(F-1)),(F+1,y(F+1))两点坐标;步骤二:利用上述得到的三个点对二项式y(f)=k<sub>0</sub>+k<sub>1</sub>f+k<sub>2</sub>f<sup>2</sup>进行拟合,求出二项式系数k<sub>0</sub>,k<sub>1</sub>,k<sub>2</sub>,从而对y(f)求导数得到最大值点所对应的频率,该频率就是所要估计的斜率<img file="FDA00003924302100000111.GIF" wi="82" he="61" /> |