[发明专利]一种基于阵列模型误差估计值校准的方法

摘要

本发明公开了一种基于阵列模型误差估计值校准的方法，属于阵列天线及其误差校准领域。本发明在阵列接收范围内放一个位置信息已知的校准源，该校准源以T为时间间隔周期发送信号；在前后两个时间段T内，利用阵列接收数据分别计算协方差矩阵，并进一步获得其差值；对差值进行特征值分解获得噪声子空间矩阵，基于最小二乘法完成阵列模型误差估计，并完成校准。本发明方法不仅可有效校准任意阵列的幅相误差、阵元位置误差和阵列互耦，而且对复杂噪声和复杂源均具有很好的适用性。

主权项

1.一种基于阵列模型误差估计值校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在阵列接收范围内放一个位置信息已知的校准源，并以T为时间间隔周期发送校准信号；2)在前后两个时间段T内，利用阵列接收数据x(t)分别计算协方差矩阵和并进一步获得其差值其中，t表示采样时刻，t＝1,2,…,2N，N表示时间段T内的快拍数，上标H表示共轭转置，为对应于校准源的L×1维阵列导向矢量，θ_ref，和r_ref分别表示校准源的俯仰角、方位角和距离，若校准源为远场源，r_ref＝+∞，若校准源为近场源，r_ref位于菲涅尔区，P_ref表示校准源的功率，Φ为阵列误差矩阵；3)构建L×(L‑1)维矩阵：基于子空间理论，Q满足如下特性：w^HQ＝0；分别提取Q的第1行形成Q₁和提取第2～L行形成Q₂；则阵列模型误差向量w的估计值通过最小化问题得到基于最小二乘法求解，得到阵列模型误差估计值为其中，为由元素构成的L×L维矩阵，w为阵列模型误差向量，||·||²表示向量的l₂范数，代表伪逆运算；4)利用步骤3)的阵列模型误差估计值对阵列模型进行误差补偿。