[发明专利]一种利用非圆信号测定天线阵列接收机幅相响应的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息技术领域中的天线阵列接收机幅相响应的测定方法，特别是在两个或两个以上的方向已知的非圆信号与方向未知的信号同时存在的情况下利用信号的非圆特性测定天线阵列接收机幅相响应的方法。 

背景技术

利用天线阵列接收信号进行信息获取与探测的技术已广泛应用于现代电子侦察、雷达、通信、声纳、地震、射电天文等诸多领域。天线阵列信号处理算法一般都假设所使用的天线阵列接收信号模型中各天线位置、各接收机的幅度和相位响应（简称幅相响应）等模型参数是精确己知的。然而，在当今的加工工艺水平和实际的工程应用中各种误差不可避免，环境的温度、湿度、天线阵列平台的震动、有源器件的老化等都会引起天线阵列信号处理算法所使用的天线阵列接收信号模型中出现阵元位置误差、接收机幅相响应误差。若在天线阵列信号处理算法所使用的天线阵列接收信号模型中不考虑这些误差因素，天线阵列信号处理算法将出现性能严重恶化甚至失效的情况。由于天线阵列信号处理算法所使用的天线阵列接收信号模型中的误差是高精度、高分辨率的天线阵列信号处理技术走向实用化的一个瓶颈，因此，估计天线阵列接收信号模型中的误差具有重要的实用价值，是天线阵列信号处理技术工程实用化的关键之一。 

天线阵列接收信号模型中的误差估计技术是伴随着天线阵列信号处理技术同时发展的，常见的天线阵列接收信号模型中的误差估计方法是通过对特定方向的天线阵列方向向量直接进行测量来实现的，需要准确已知辅助信号的方向。由于应用环境的物理变化或天线阵列各个天线、接收机的维护更换等原因，天线阵列接收信号模型中的实际幅相响应也会出现相应变化，若不进行重新估计，则天线阵列信号处理算法所使用的天线阵列接收信号模型中始终存在幅相响应误差，仍然无法避免天线阵列信号处理算法出现性能严重恶化甚至失效的情况。 

若在进行天线阵列信号处理的同时能实时的估计天线阵列接收信号模型中的实际幅相响应，则可用于对消天线阵列信号处理算法所使用的天线阵列接收信号模型中存在的幅相响应误差，避免天线阵列信号处理算法出现性能严重恶化甚至失效的情况。 

发明内容

为了在进行天线阵列信号处理的同时能实时的估计天线阵列接收信号模型中的实际幅相响应，本发明首先利用信号的非圆特性建立天线阵列的接收信号向量的扩展向量和扩展方向向量，再利用天线阵列接收信号的扩展向量的样本自相关矩阵的噪声子空间与非圆信号的扩展方向向量之间的正交关系估计天线阵列的接收机幅相响应，从而实现为波达方向估计、波 束形成等天线阵列信号处理所使用的天线阵列接收信号模型提供准确的接收机幅相响应估计的目的。 

本发明采用的天线阵列的接收信号向量通常表示为： 

x(t)=Σk=1KGa(θk)ejφksk(t)+v(t)---(1)]]>