[发明专利]一种阵列测向校准方法

说明书

本发明提供了一种阵列测向校准方法，在阵列测向校准系统上增加校准信号源，其特征在于，采用预校准和实时校准相结合的方法，计算并利用通道间相对误差和通道前的幅相误差，进行阵列信号的幅相误差校准和方向一致性校准，再进行超分辨DOA估计。本发明通过增加辅助信号源采用预校准与实时校准相结合的方式，每次测向时，采集信号源数据进行实时校准，高效地校准了阵列信号的误差，计算简单。

技术领域

本发明涉及无线电测向技术领域，具体为一种阵列测向校准方法。

背景技术

无线电测向技术目的即测定电波来波方向，为了增强期望信号，往往需要在多个不同位置放置测向台、形成阵列信号进行测向。超分辨阵列测向技术是一个重要研究方向，广泛应用于雷达、声呐等军事领域。随着国防科技的发展，未来的战争必将是高技术的信息战争，超分辨阵列测向技术将在电子战中占据重要地位，但由于天线工艺、阵列所处环境等因素，阵列误差是不可避免的；而超分辨阵列测向对阵列一致性要求非常严格，阵列误差会导致测向误差增大甚至测向失败。因此对阵列误差的校准尤为重要，现有的校准方法有自适应校准法和辅助信源校准法，但自适应校准法的全局收敛性难以保证、辅助信源需要方位精确已知，因此在工程上都不太适用。

以上问题，值得解决。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阵列测向校准方法，在阵列测向校准系统上增加校准信号源，其特征在于，采用预校准和实时校准相结合的方法，进行阵列信号的幅相误差校准和方向一致性校准，再进行超分辨DOA估计。

根据上述方案的本发明，其特征在于，包括下列步骤：

(1)天线阵列的阵元通道数设为M；

(2)在阵元通道前对辅助信号源进行预校准；

(3)对实时测向信号源进行实时校准。

进一步的，所述步骤(2)包括：

(21)采用0度辅助信号源法得到幅相误差校准矩阵A_ci：A_ci＝(A_c1，A_c2,……，A_cM)；

(22)采集校准信号源数据：控制各通道采集校准信号源数据，快拍数为M，分别记为X_Ji；

(23)获取通道间相对误差A_Ji：以通道1为参考，进行归一化，记为A_Ji＝X_Ji/X_J1；

(24)计算通道前的幅相误差A_Ti＝A_ci/A_Ji；

(25)将A_Ti的值存储于系统内。

进一步的，所述步骤(3)包括：

(31)采集待测信号源数据：每次测向时，控制各通道采集待测向信号数据，快拍数为M，分别记为X_i＝(X₁，X₂，……，X_M)；

(32)采集校准信号数据，即重复所述步骤(22)和(23)，导入A_Ji值，作为实时的测向校准矩阵；

(33)幅相误差校准：对采集的各通道数据进行幅相误差校准，即X_Ai＝X_i/(A_Ji×A_Ti)；

(34)方向一致性校准：以通道1为参考，进行方向一致性校准，即X_AS＝X_Ai/E(X_A1)；