[发明专利]一种校正源位置未知的天线阵列幅相误差校正方法

摘要

本发明属于电子信息技术领域，尤其涉及一种在校正源位置未知的情况下，利用天线阵列在运动中重复测量的校正源信号进行天线阵列幅相误差校正的方法。本发明方法将外部环境中存在的信号源作为校正源，在校正源位置未知的情况下，利用天线阵列在运动中重复测量校正源信号对天线阵列幅相误差进行校正，弥补了传统有源校正方法要求校正源位置已知、位置固定的不足。

主权项

1.一种校正源位置未知的天线阵列幅相误差校正方法，其特征在于，具体步骤为：S1、确定天线阵列的初始位置坐标(x0,y0,z0)，确定天线阵列在运动中重复测量过程的次数P，确定每次测量过程中天线阵列接收信号的快拍次数L，确定天线阵列所有阵元的位置坐标(am,bm,cm)，确定所有位置网格点的坐标(αn,βn,γn)，校正源辐射的信号频率f，其中，m＝1,2,...,M，M是阵元个数，n＝1,2,...,N，N是位置网格点的个数；S2、开始测量过程，即：确定天线阵列当前位置的坐标(x₁,y₁,z₁)以及该位置指向位置网格点的向量确定多次快拍的天线阵列接收信号x₁(t)及其自相关矩阵并对自相关矩阵R₁进行特征值分解，得到确定该位置对应的噪声子空间矩阵V₁＝[u₁₂,u₁₃,…,u_1M]，其中，c是光速，t＝1,2,…,L，*^H表示共轭转置，λ₁₁为自相关矩阵R₁的最大特征值，U₁为最大特征值对应的特征向量u₁₁构成的矩阵，Λ_v1＝diag(λ₁₂,λ₁₃,…,λ_1M)是以其余较小的M‑1个特征值为对角元素的对角矩阵，V₁为由其余较小的M‑1个特征值对应的特征向量u₁₂,u₁₃,…,u_1M构成的噪声子空间矩阵；S3、天线阵列运动到新的位置，重复测量过程，即：确定天线阵列当前位置的坐标(x_p,y_p,z_p)以及该位置指向位置网格点的向量多次快拍的天线阵列接收信号x_p(t)及其自相关矩阵并对自相关矩阵R_p进行特征值分解，得到确定该位置对应的噪声子空间矩阵，其中，p＝2,3,...,P+1，t＝1,2,…,L，λ_p1为自相关矩阵R_p的最大特征值，U_p为最大特征值对应的特征向量，Λ_vp＝diag(λ_p2,λ_p3,…,λ_pM)是以其余较小的M‑1个特征值为对角元素的对角矩阵，V_p为由其余较小的M‑1个特征值对应的特征向量u_p2,u_p3,…,u_pM构成的噪声子空间矩阵V_p＝[u_p2,u_p3,…,u_pM]；S4、利用天线阵列在多个不同位置确定的噪声子空间矩阵和指向位置网格点的向量确定每个位置网格点对应的校正矩阵S5、分别确定每个位置网格点对应的校正矩阵的最小特征值λ_min(Q_n)及其对应的特征向量q_min(Q_n)，在所有最小特征值中确定一个最小值这个最小值对应的特征向量即为天线阵列幅相误差的校正结果，其中，是当n＝1,2,…,N时满足的值。