[发明专利]雷达角度估计及误差校正方法

权利要求书

1.一种雷达角度估计及误差校正方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

建立基于辅助阵元的双基地MIMO雷达阵列模型，其中，所述双基地MIMO雷达阵列模型包括接收阵列和发射阵列；

获取接收端误差矩阵和发射端误差矩阵，其中，所述接收端误差矩阵由所述接收阵列的接收端互耦误差矩阵和接收端幅相误差矩阵通过矩阵运算获取，所述发射端误差矩阵由所述发射阵列的发射端互耦误差矩阵和发射端幅相误差矩阵通过矩阵运算获取；

获取目标对象的DOA和DOD，包括：

获取与所述接收阵列相应的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值分解获取相应的噪声子空间；

根据子空间原理，对所述噪声子空间进行分析，并结合谱峰搜索，获取所述DOA和所述DOD；

获取接收端非线性最小均方误差优化模型和发射端非线性最小均方误差优化模型，并分别获取对应的接收端优化模型互耦误差矩阵、接收端优化模型幅相误差矩阵和发射端优化模型互耦误差矩阵、发射端优化模型幅相误差矩阵，其中，所述接收端非线性最小均方误差优化模型由所述接收端互耦误差矩阵和所述接收端幅相误差矩阵获取，所述发射端非线性最小均方误差优化模型由所述发射端互藕误差矩阵和所述发射端幅相误差矩阵获取，所述接收端优化模型误差矩阵由所述接收端最小均方误差优化模型获取，所述发射端优化模型误差矩阵由所述发射端最小均方误差优化模型获取；

采用所述接收端优化模型互耦误差矩阵校正所述接收端互耦误差矩阵，采用所述接收端优化模型幅相误差矩阵校正所述接收端幅相误差矩阵，采用所述发射端优化模型互耦误差矩阵校正所述发射端互耦误差矩阵，采用所述发射端优化模型幅相误差矩阵校正所述发射端幅相误差矩阵；

所述建立基于辅助阵元的双基地MIMO雷达阵列模型的步骤，包括：在所述接收阵列引入第一预设数量的第一阵元；在所述发射阵列引入第二预设数量的第二阵元；

采用匹配过滤器处理所述接收阵列获得第一回波信号；

根据所述第一回波信号获取所述接收端互耦误差矩阵、所述接收端幅相误差矩阵、接收端导向矢量以及所述发射端互耦误差矩阵、所述发射端幅相误差矩阵、发射端导向矢量；

所述获取接收端误差矩阵和发射端误差矩阵的步骤，包括：

采用矩阵运算处理所述接收阵列获得第二回波信号；

分析所述第二回波信号获取所述接收端误差矩阵及所述发射端误差矩阵。

2.如权利要求1所述的雷达角度估计及误差校正方法，其特征在于，所述第一阵元的阵元间距小于雷达电磁波的半波长；

所述第二阵元的阵元间距小于雷达电磁波的半波长。

3.如权利要求1所述的雷达角度估计及误差校正方法，其特征在于，所述第一阵元的阵元间距为雷达电磁波的半波长；

所述第二阵元的阵元间距为雷达电磁波的半波长。

4.如权利要求1所述的雷达角度估计及误差校正方法，其特征在于，所述第一回波信号表示为：

其中，表示的是整个接收阵列的互耦矩阵，k_t表示所述接收阵列的互耦自由度，C_r表示所述接收阵列的互耦系数矩阵；表示的是整个接收阵列的幅相误差矩阵，g_rn和φ_rn(n＝1,2,…,N)分别表示的是第n个原接收阵元的幅度和相位误差系数；表示的是整个接收阵列的导向矢量，θ_p为DOA；表示的是整个发射阵列的互耦矩阵，k_r表示所述发射阵列的互耦自由度，C_t表示所述发射阵列的互耦系数矩阵；表示的是整个发射阵列的幅相误差矩阵，g_tm和φ_tm(m＝1,2,…,M)分别表示的是第m个原发射阵元的幅度和相位误差系数；表示的是整个发射阵列的导向矢量，为DOD；s_p(t)表示的是在t时刻第p个目标RCS对应的衰落系数；n(t)表示的是均值为0，协方差矩阵为的高斯白噪声，表示高斯白噪声的方差；diag[·]表示以行矢量为主对角线元素构成对角矩阵；bdiag[·]表示由其元素作为对角元素构成块状对角矩阵；I_m表示m阶单位阵。