[发明专利]一种基于凸优化的幅相误差校正及DOA估计方法

摘要

本发明属于阵列信号处理中的参数估计领域，具体涉及一种基于凸优化的幅相误差校正及DOA估计方法。包括以下步骤：(1)对带有幅相误差干扰的数据进行DOA估计；(2)将估计的角度代入构造的优化模型中得到估计的幅相误差；(3)将前两步进行迭代直到收敛得到估计的DOA和幅相误差；(4)对估计得到的角度值进行网格细化以减小步骤(1)中网格不适配的影响。该方法针对天线阵列的性能会受环境因素影响的现象，对从天线接收到的信号数据采用了一定的方法，对均匀线阵的幅相误差进行了盲校正，提高了DOA估计的准确度。本发明可对相干信号源进行角度估计，且不需要辅助信号源及辅助阵元，具有一定的普遍适用性，尤其适用于对信号相干性未知的幅相误差校正。

主权项

1.一种基于凸优化的天线阵列幅相误差盲校正及DOA估计方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：(1)在无幅相误差的假设下对DOA进行估计，得到粗估计的信号源入射角度(1.1)构造完备的导向矢量Aoc，并对传感器采集到的第一信号Y进行奇异值分解，对第一信号Y进行降维处理并得到第一降维信号Ysv，对第二信号S进行降维操作并得到第二降维信号Ssv；(1.2)根据完备的导向矢量A_oc、第一降维信号Y_sv与第二降维信号S_sv，利用压缩感知重构理论得到在有噪声的条件下的得到松弛条件下无约束条件信号源重构的最优化模型构造的信号源重构模型与粗估计的信号源入射角度(2)根据估计的DOA值即粗估计的信号源入射角度通过将其带入优化模型得到估计的幅相误差矩阵(2.1)根据粗估计得到的信号角度得到估计的阵列流型A_est；(2.2)根据估计的阵列流型A_est、第二降维信号S_sv、信号源重构模型，得到估计的幅相误差矩阵(3)根据估计的DOA值即粗估计得到的信号角度以及估计的幅相误差矩阵将(1)(2)两步进行迭代直到收敛得到最终估计的DOA值θ_est和最终估计的幅相误差矩阵G_est；(4)根据最终估计的DOA值θest与最终估计的幅相误差矩阵Gest，构造网格细化的阵列流型矢量Arg与二阶锥优化模型；(4.1)预设想要达到的DOA估计精度∈，设定初始的单位扩展网格长度为δ，构造出网格细化的阵列流型矢量Arg；(4.2)根据第一降维信号Ysv、第二降维信号Ssv、最终估计的幅相误差矩阵Gest、网格细化的阵列流型矢量Arg，构造二阶锥优化模型。