[发明专利]雷达角度估计及误差校正方法

说明书

本发明实施例提出一种雷达角度估计及误差校正方法，涉及目标探测技术领域，该方法包括：建立雷达阵列模型；获取接收端和发射端的误差矩阵；获取目标的DOA和DOD；获取接收端及发射端的非线性最小均方误差优化模型，并获取对应的接收端优化模型的互耦和幅相误差矩阵及发射端优化模型的互耦和幅相误差矩阵；采用接收端优化模型互耦误差矩阵校正接收端互耦误差矩阵，采用接收端优化模型幅相误差矩阵校正接收端幅相误差矩阵，采用发射端优化模型互耦误差矩阵校正发射端互耦误差矩阵，采用发射端优化模型幅相误差矩阵校正发射端幅相误差矩阵。本发明能够校正收发阵列存在的互耦误差及幅相误差，并精确地计算出目标的DOA和DOD，运算量小。

技术领域

本发明涉及目标探测技术领域，具体而言，涉及一种雷达角度估计及误差校正方法。

背景技术

基于阵列参数模型的双基地多输入多输出(MIMO：Multiple Input MultipleOutput)雷达高分辨角度估计算法，以其优良的高分辨性能受到了人们广泛的关注。但高分辨算法庞大的运算量和算法对误差的低鲁棒性一直是限制它们实际工程应用的重要瓶颈。

随着高速数字信号处理器的不断更新和发展，以及人们对并行快速算法和次最优算法的深入研究，高分辨算法实时实现的问题得到了根本的缓解。但阵列误差校正和鲁棒的角度估计算法的研究还很不完善。各种高分辨角度估计算法依赖对阵列参数模型准确的先验知识，如典型的多重信号分类(MUSIC：MUltiple SIgnal Classification)算法需要阵列可见区域(FOV：Field Of View)内阵列流形的精确信息，旋转不变子空间(ESPRIT：Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法虽然避免了阵列流形的校正，但它需要两个特性完全相同的子阵结构等。

由于人们对阵列模型已有的先验知识往往都有一定的偏差，这些算法在实际应用中大都是无法实现。人们研究发现各种高分辨的空间谱估计算法对误差的鲁棒性能很差，对模型误差往往很敏感，微小的模型扰动往往会带来方位估计性能的急骤恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雷达角度估计及误差校正方法，其能够校正接收阵列与发射阵列存在的互耦误差及幅相误差，并精确地计算出目标对象的DOA和DOD，运算量小。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种雷达角度估计及误差校正方法，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第一矩阵运算获取，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第一矩阵运算获取；获取目标对象的DOA和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。