[发明专利]一种用于MUSIC算法的阵元位置误差校准方法

权利要求书

1.一种用于MUSIC算法的阵元位置误差校准方法，其特征在于，包括：

根据工作频点、阵元位置误差下阵列天线的阵元数、单元间距、期望的虚拟均匀天线阵列的阵元数及阵元间距，计算出阵元位置误差下阵列天线的自相关矩阵及阵元位置误差下天线阵列与虚拟均匀天线阵列的互相关矩阵；

根据零阶贝塞尔函数、所述自相关及互相关矩阵计算优化内插虚拟均匀天线阵列的均方根误差；

根据所述均方根误差及工作频点，实时控制虚拟均匀天线阵列的阵元数、阵元间距；

根据虚拟均匀天线阵列的阵元数、阵元间距及工作频点，得到阵元位置误差下被校正的MUSIC谱。

2.根据权利要求1所述的用于干涉仪测角的超宽带天线相位中心校准方法，其特征在于，所述根据工作频点、阵元位置误差下阵列天线的阵元数、单元间距、期望的虚拟均匀天线阵列的阵元数及阵元间距，计算出阵元位置误差下阵列天线的自相关矩阵及阵元位置误差下天线阵列与虚拟均匀天线阵列的互相关矩阵，具体包括：

输入工作波长为λ，阵元位置误差下阵列天线的单元数为N，第一个天线单元的坐标为x₀，则其余天线单元的坐标为[x₀+d′₁,x₀+d′₂,...,x₀+d′_N]，d′_i,1≤i≤N为阵元位置下的非均匀阵元间隔，虚拟天线单元数为M，虚拟天线阵元间距为d，则虚拟天线单元的坐标为[x₀+d×(0,1,......,M-1)]；

假设天线单元的接收的信号向量为r(t)＝[r₀(t),r₁(t),…,r_N-1(t)]^T，虚拟天线单元期望得到的信号向量为r′(t)＝[r′₀(t),r′₁(t),…,r′_M-1(t)]^T，假设天线单元及虚拟天线单元接收信号的互相关矩阵为P，则

其中J₀为零阶第一类贝塞尔函数。

3.根据权利要求2所述的用于MUSIC算法的阵元位置误差校准方法，其特征在于，根据零阶贝塞尔函数、所述自相关及互相关矩阵计算优化内插虚拟均匀天线阵列的均方根误差，具体包括：采用维纳滤波及最小均方根准则，得到所述均方根误差。

4.根据权利要求3所述的用于MUSIC算法的阵元位置误差校准方法，其特征在于，对于所述天线单元，输入天线单元的接收的信号向量为r(t)＝[r₀(t),r₁(t),…,r_N-1(t)]^T。

5.根据权利要求4所述的用于MUSIC算法的阵元位置误差校准方法，其特征在于，进一步包括：根据虚拟均匀天线阵列的输出信号校正阵元位置误差下阵列天线的输出信号。

6.一种用于MUSIC算法的阵元位置误差校准系统，其特征在于，包括：

矩阵确定单元，用于根据工作频点、阵元位置误差下阵列天线的阵元数、单元间距、期望的虚拟均匀天线阵列的阵元数及阵元间距，计算出阵元位置误差下阵列天线的自相关矩阵及阵元位置误差下天线阵列与虚拟均匀天线阵列的互相关矩阵；

误差确定单元，用于根据零阶贝塞尔函数、所述自相关及互相关矩阵计算优化内插虚拟均匀天线阵列的均方根误差；

控制单元，用于根据所述均方根误差及工作频点，实时控制虚拟均匀天线阵列的阵元数、阵元间距；

获得单元，用于根据虚拟均匀天线阵列的阵元数、阵元间距及工作频点，得到阵元位置误差下被校正的MUSIC谱。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述误差确定单元，采用维纳滤波及最小均方根准则，得到所述均方根误差。