[发明专利]一种均匀八边形阵的互耦误差校准方法

摘要

本发明公开了一种均匀八边形阵的互耦误差校准方法，用于解决传统的窄带互耦误差校正算法并没有针对均匀八边形阵的结构，而是基于简单的线阵、圆阵等校正的问题。本发明提供的方法针对均匀八边形阵列结构提出一种互耦误差自校正算法，将级联估计方法应用至新的阵型，是一种应用创新；将级联估计方法应用至特殊阵型过程中，需对互耦误差矩阵进行转化，在转化过程中采用了δ函数与Toeplitz矩阵结构特性两种方式进行转化；该方法在后期分析中发现较现有二维阵列互耦误差自校正的效果更好，且所需信号源数目更少。

主权项

1.一种均匀八边形阵的互耦误差校准方法，采用式I对均匀八边形阵接收到的接收信号x的互耦误差进行校正，获得校准后的接收信号y：y＝C^‑1x      式I其中，C为互耦误差矩阵；其特征在于，所述的互耦误差矩阵C通过步骤1‑步骤4获得：步骤1、根据式II的谱函数P_cali(θ,φ)，获得波达方向角(θ,φ)：其中，a(θ,φ)为在波达方向角(θ,φ)处的导向矢量，为互耦误差估计矩阵，U_n为噪声子空间矩阵；步骤2、将所述的波达方向角(θ,φ)输入至式III中，获得在波达方向角(θ,φ)处的第一矩阵Q(θ,φ)：其中，T(θ,φ)为在波达方向角(θ,φ)处的第二矩阵；所述的第二矩阵T(θ,φ)采用式IV获得：其中，i＝1,2,…,I‑1，I为所述的均匀八边形阵的子阵总数，β_i表示第i个导向矢量的导向矢量系数，β_I表示第I个导向矢量的导向矢量系数；T_ii为第i个子阵中阵元间的互耦矩阵的系数矩阵，T_II为第I个子阵中阵元间的互耦矩阵的系数矩阵；W_ij为第i个子阵与第j个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵，W_ij+2为第i个子阵与第j+2个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵，W_IJ为第I个子阵与第J个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵，j＝i‑1，J＝I‑1；其中，令i＝p,j＝q代入式V中，获得第i个子阵与第j个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵W_ij；令i＝p,j+2＝q代入式V中，获得第i个子阵与第j+2个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵W_ij+2；令I＝p,J＝q代入式V中，获得第I个子阵与第J个子阵之间的互耦矩阵的系数矩阵W_IJ；其中，N_q为第q个子阵中阵元的总数，N_p为第p个子阵中阵元的总数，为阵元个数为N_q‑1的子阵的导向矢量，为阵元个数为N_q‑2的子阵的导向矢量，为阵元个数为N_q的子阵的导向矢量，α＝exp[‑j2πf₀(d_xcosθsinφ)/c]，f₀为接收信号频率，c为光速，d_x为在x轴方向上的阵元间距；步骤3、将所述的第一矩阵Q(θ,φ)输入至式VIII中，获得互耦系数c：其中，ξ＝[1,0,0]^T；步骤4、根据所述的互耦系数c，获得互耦误差矩阵C。