陣列互耦和通道誤差參數的單信源校正方法

［徐潔 劉松 鮮鵬］

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陣列互耦和通道誤差參數的單信源校正方法

［徐潔 劉松 鮮鵬］

摘要

針對陣列實際存在的電磁互耦和各通道增益/相位不一致誤差參數，提出一種使用單個信源，兩次實驗從而估計出兩種誤差參數的校正方法，單個信源的方向并不需要事先校準。新方法使用兩次校正實驗的數據，利用信號和噪聲特征空間相互正交的性質，通過交替迭代同時得到互耦參數和通道參數的估計。仿真結果驗證了校正方法的有效性。

關鍵詞：陣列信號處理 陣列校正 互耦 通道增益/相位

徐潔

重慶郵電大學學士學位畢業。中國移動設計有限公司重慶分公司，中級工程師。主要研究方向為數據信號采集與處理。

劉松

重慶大學博士研究生在讀，重慶大學測控研究所研究員。主要研究方向為測控數字信號處理。

鮮鵬

重慶郵電大學學士學位畢業，中國移動通信集團重慶有限公司中級工程師。主要研究方向為分布式計算與信息分析處理。

陣列信號處理領域，在對信號到達角（DOA，Direction of Arrival）的估計中，基于均勻結構的陣列比如均勻線陣（ULA，Uniform Linear Array）和均勻圓陣（UCA，Uniform Circular Array）得到了廣泛的研究和應用。許多熟知的DOA估計方法如多重信號分類（MUSIC， Multiple Signal Classification）[1]， 利用旋轉不變形估計信號參數（ESPRIT，Estimation of signal parameters via Rotational Invariance Technique）[2][3]都用于陣列的DOA估計，更高效的估計算法如UCA-RB-MUSIC[4]和UCAESPRIT[4]，以及基于RARE（Rank Reduction）方法的UCA-RARE[5]均可以得到好的估計結果。

但是陣列天線陣元之間的電磁互耦效應以及接收通道增益/相位的不一致性將嚴重影響上述算法的估計性能[7]。經典的基于迭代搜索的自校正算法[6]可以進行互耦，通道及DOA參數的聯合估計，但該方法在多信號DOA估計是很可能得到局部最優解，且運算量較大。……