基于稀疏分解的阵列幅相误差自校正.pdfVIP

网络与通信 Communication and Network 基于稀疏分解的阵列幅相误差自校正* 赵 亮，王建英 ( 西南交通大学信息科学与技术学院，四川 成都 6 1003 1) 摘 要：针 对现 实条件 下普 遍 存 在 的 阵元 通道 幅相误 差对 波达 方 向D OA (Di r e ct i on s of A r r iv al ) 估 计 的影响 ，提 出一种新 的 阵列误 差 自校正 方 法 。该 方 法对接 收信 号进行稀 疏分 解 ，结合 遗传 算 法寻 优 ，可 以精 确 估得 信 号 源 的 波达 方 向 ，同时估 计 出各 阵元 的 幅相 误 差值 。该 方 法适 用 于任 意 阵列形 式 ，在 小于0 dB信噪 比的情 况下也 能保持较好 的估计 准确性 。计算机仿真验证 了方 法的有效性 。 关键词：稀 疏分解 ；波达方 向估计 ；幅相误 差 ；自校正 中 图 分 类 号 ： TN911.7 文 献 标 识 码 ： A Self-calibration with sensor gain and phase uncertainty based on sparsely decomposition ZHAO Liang，WANG Jian Ying (School of Information Science Technology ，Southwest Jiaotong University ，Chengdu 6 1003 1，China) Abstract ：As the effect of sensor gain and phase uncertainties on estimation of DOA(Directions of Arrival)，a new self- calibration method was presented. The method which combined signal sparsely decomposition and genetic algorithm provided estimation of the DOA of the radiating source as well as calibration of the gain and phase of each sensor in the observing array. The technique was not limited to a specific array configuration and provided high accuracy of DOA estimation under 0 dB circumstances. The computer simulation results show that the method is accurate and efficient. Key words ：sparsely decomposition；directions of arrival estimation；gain and phase uncertainties；self-calibration 辐射源波达方向估计是阵列信号处理的重要研究方 子空间拟合校正法分别通过构造不同的代价函数进行最优 向，在通信、雷达、电子对抗领域有着广泛的应用。现有 化求解来得到阵元误差值及波达方向，这些自校正算法不 的超分辨测向方法通常都基于精确已知的阵列流形，当阵 需要方位已知的辅助信源，可以在线完成实际方位估计。 列流形存在误差时，其分辨性能会急剧下降[1] 。在实际的 但是其中子空间方法在阵元误差较大或信噪比较低时估计 天线系统中，各阵元对应的通道包括高频放大、混频、解 性能不好，而最大似然法和噪声子空间拟合法则存在运算 调等电路，其对接收的信号存在幅度和相位的增益。理想 量大，收敛速度慢的缺点。参考文献[5]提出一种辅助阵元 情况下，各阵元通道具有完全一样的幅度和相位增益。但 法，只需