[发明专利]基于杂波子空间的阵元误差估计方法

摘要

本发明公开了一种基于杂波子空间的阵元误差估计方法，其实现过程为：1.利用雷达先验信息计算杂波空时导向矢量矩阵；2.分别对雷达接收数据和杂波空时导向矢量矩阵进行奇异值分解；3.计算主奇异值的数目；4.根据得到的主奇异值的数目，构造杂波正交补空间矩阵；5.利用得到的杂波正交补空间和对接收数据分解得到的最大奇异值对应的左奇异向量的正交性，估计天线阵元误差；6.估计出的天线阵元误差修正杂波信号模型，进行杂波抑制。本发明实现了在样本数较少和脉冲数较少的情况下，均能取得较好的天线阵元误差估计性能，使得本发明具有误差估计精度高和估计性能稳健的优点。

主权项

1.一种基于杂波子空间的阵元误差估计方法，包括如下步骤：(1)计算杂波空时导向矢量矩阵：利用雷达先验信息，计算杂波空时导向矢量矩阵；(2)奇异值分解：2a)对雷达接收数据进行奇异值分解，得到接收数据左奇异值矢量矩阵，主、次奇异值对应的对角矩阵和接收数据右奇异值矢量矩阵；2b)对杂波空时导向矢量矩阵进行奇异值分解，得到左奇异值矢量矩阵，主、次奇异值对应的对角矩阵和右奇异值矢量矩阵；(3)计算主奇异值的数目：按照下式，计算得到主奇异值的数目：r=min(Σi=1mσi≥0.999Σi=1NMσi)]]>其中，r表示主奇异值的数目，m表示奇异值的数目，m的取值范围为：m＝1,…,NM，N表示天线阵元数，M表示雷达一个相干处理间隔内发射的脉冲数，i表示奇异值个数的标号，i的取值范围为：i＝1,…,m，σ_i表示对杂波空时导向矢量矩阵进行奇异值分解得到的奇异值，min(·)表示取最小值操作；(4)构造正交补空间矩阵：取出左奇异矢量矩阵，去掉左奇异矢量矩阵中主奇异值对应矩阵的列，将剩余列构成杂波的正交补空间矩阵；(5)估计天线阵元误差：5a)取出接收数据左奇异矢量矩阵中的首列，利用其与杂波的正交补空间矩阵的正交性，按照下式，估计天线阵元锥削矢量：mint^(||UH(e1·/t^)||22)]]>其中，表示估计的天线阵元锥削矢量，min(·)表示取最小值操作，U表示杂波的正交补空间矩阵，H表示矩阵共轭转置操作，e₁表示接收数据左奇异矢量矩阵中的首列，||·||₂表示2范数操作，·/表示对向量对应元素相除的点除操作；5b)按照下式，估计天线阵元误差：Δt^=t^(1:N)-1N]]>其中，表示估计的天线阵元误差，表示估计的天线阵元锥削矢量，N表示天线阵元数，1_N表示N个全为1的列矢量；(6)杂波抑制：6a)利用M个全为1的列矢量构成的理想时域导向矢量，与估计出的天线阵元误差进行Kronecker积运算，得到修正后的空时锥削矢量，利用此空时锥削矢量与杂波空时导向矢量进行Hadamard积运算，得到修正后的杂波信号模型；6b)利用杂波信号模型建立杂波协方差矩阵，进行杂波抑制。