阵列通道不一致条件下波达方向估计及其校正

现有的基于特征分解类的角度超分辨算法在理想阵列条件下,其估计性能良好,但当信号模型与实际信号环境不匹配,即存在系统误差时,算法的估计性能会严重下降,甚至失效。针对此问题,提出了一种波达方向估计和通道误差校正的新算法,先对各子阵接收信号预处理,使得通道误差对每个子阵的影响一致,这样阵列旋转因子就与通道误差无关,再利用阵列旋转不变性,实现波达方向估计和阵列通道误差的校正。无需校正源,也不需要知道通道误差的先验信息,无需多维搜索寻优和迭代。理论分析和计算机仿真都表明新算法的优越性。

用旋转不变技术实现互耦和通道不一致的联合抑制

阵元间的互耦和通道的不一致都会对阵列流型产生扰动,使得子空间类估计算法性能急剧下降甚至失效,而传统多误差联合自校正算法存在多维搜索、迭代寻优和计算量庞大等问题.针对上述问题,提出了一种新的利用旋转不变技术实现两种阵列误差联合抑制算法.该算法根据互耦系数矩阵特点,通过通道的切换和子阵的选取,使得两子阵的阵列流型矩阵在误差扰动下仍然保持旋转不变关系,将ESPRIT算法应用背景推广至互耦和通道不一致同时存在的情形.该算法无须谱峰搜索和估计误差参数,阵列误差的抑制无须任何额外计算量.仿真验证了这种算法能够抑制互耦和通道幅相误差,估计性能和无误差时的标准ESPRIT算法接近.

互耦和通道不一致对空间谱估计算法影响分析

在均匀线性阵列和双平行线阵模型下,结合常规波束形成算法,一维子空间类算法和二维子空间类算法的原理,构建了阵元间互耦和通道幅相不一致的误差模型,系统性地分析了两种阵列误差对这些经典算法的作用机理,并进行了数值仿真验证。理论分析和仿真结果表明,互耦和通道不一致会对阵列流型产生扰动,并破坏旋转不变关系,使得经典算法估计性能严重下降,降低了估计成功概率。