陣列互耦和通道誤差參數(shù)的單信源校正方法

［徐潔 劉松 鮮鵬］

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陣列互耦和通道誤差參數(shù)的單信源校正方法

［徐潔 劉松 鮮鵬］

摘要

針對陣列實際存在的電磁互耦和各通道增益/相位不一致誤差參數(shù)，提出一種使用單個信源，兩次實驗從而估計出兩種誤差參數(shù)的校正方法，單個信源的方向并不需要事先校準(zhǔn)。新方法使用兩次校正實驗的數(shù)據(jù)，利用信號和噪聲特征空間相互正交的性質(zhì)，通過交替迭代同時得到互耦參數(shù)和通道參數(shù)的估計。仿真結(jié)果驗證了校正方法的有效性。

關(guān)鍵詞：陣列信號處理 陣列校正 互耦 通道增益/相位

徐潔

重慶郵電大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)。中國移動設(shè)計有限公司重慶分公司，中級工程師。主要研究方向為數(shù)據(jù)信號采集與處理。

劉松

重慶大學(xué)博士研究生在讀，重慶大學(xué)測控研究所研究員。主要研究方向為測控數(shù)字信號處理。

鮮鵬

重慶郵電大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)，中國移動通信集團(tuán)重慶有限公司中級工程師。主要研究方向為分布式計算與信息分析處理。

陣列信號處理領(lǐng)域，在對信號到達(dá)角（DOA，Direction of Arrival）的估計中，基于均勻結(jié)構(gòu)的陣列比如均勻線陣（ULA，Uniform Linear Array）和均勻圓陣（UCA，Uniform Circular Array）得到了廣泛的研究和應(yīng)用。許多熟知的DOA估計方法如多重信號分類（MUSIC， Multiple Signal Classification）[1]， 利用旋轉(zhuǎn)不變形估計信號參數(shù)（ESPRIT，Estimation of signal parameters via Rotational Invariance Technique）[2][3]都用于陣列的DOA估計，更高效的估計算法如UCA-RB-MUSIC[4]和UCAESPRIT[4]，以及基于RARE（Rank Reduction）方法的UCA-RARE[5]均可以得到好的估計結(jié)果。

但是陣列天線陣元之間的電磁互耦效應(yīng)以及接收通道增益/相位的不一致性將嚴(yán)重影響上述算法的估計性能[7]。經(jīng)典的基于迭代搜索的自校正算法[6]可以進(jìn)行互耦，通道及DOA參數(shù)的聯(lián)合估計，但該方法在多信號DOA估計是很可能得到局部最優(yōu)解，且運算量較大?！?br>