阵列天线问互耦系数的单辅助源估计r『川一 - 易迪拓培训.PDF

第47卷第5期 武汉大学学报(理学妪) VOl47 No5 2001年10月 J．WuhanUniv．(Nat．Sci．Ed．) ()ct2001．550～553 文章编号2001)05—0550—04 阵列天线问互耦系数的单辅助源估计 高火涛，柯亨玉，侯杰昌，杨子杰 (武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072) 摘要：根据子窀间基本理论。研究丁一种利用单辅助源估计阵列单元间互耦系数的方法．文中对其原理进 行丁分析．并通过计算机模拟结果证实了其有效性． 关■词：信号子空间；单辅助源}互耦系数估计 中田分类号：TN911．72 文献标识码：A 加性噪声，s(f)为信号源到达天线阵参考点的复包 0 引言 络，n。(日)为第m个阵列单元对信号的响应． 将(1)式写成向量形式 在DBF技术中，阵列误差会导致天线方向图旁 X0)=AS(f)+N((2) 瓣抬高和信号相消等问题，给系统带来损失．而对 其中， 以MUSIC算法为代表的各种DOA超分辨空间谱 x(f)=[工1“)，z2(f)…，zM(f)]7 估计技术，在理想情况下较传统的测向方法有许多 5(￡)一sff) 优势，但在实际工程应用中，天线单元问的互耦使得 ．v(f)一[H1(f)，n2(f)，…，nM(¨]7 实际的阵列流形与理想阵列流形存在差异，从而导 A(口)一a(口) 致基于模型的高分辨算法性能急剧下降甚至完全失 式中，Ⅱ(口)为天线的方向向量， 效[1～63．正因为如此，自20世纪80年代中期以来， d(目)一[口1(口)，d (3) 2(口)，…，dM(目)]7 国内外一些学者对模型误差校正技术的研究一直很 由(2)式可得空间相关矩阵 活跃，并且提出了许多解决问题的方法[1-s3．在此， (4) 置=FX(t)x“(f)]一ARsA”+J：， 本文提出了一种估计阵列单元间互耦系数的方案， 式中，H表示复共轭转置，矗s—E[s(f)5“(，)]为信号 该方法只需一个辅助信号源，通过对阵列单元分别 复包络的协方差矩阵．阵元接收的噪声是均值为 进行移相来估计阵列单元问的互耦系数． 零、方差为1、且与信号无关的白噪声． 设C表示天线间的互耦系数矩阵”j，且天线后 1 互耦系数的单辅助源估计原理 端接收通道的幅相通过闭环实验已校准，则仅考虑 天线之间存在互耦时，天线的输出向量可写成”] 根据阵列的基本理论，设由M个天线构成的天 X(f)一CAS(￡)+N((5) 线阵列位于同一个平面内．有1个窄带来波信号源 处于天线阵的远场区．在理想情况下第m个阵列单 C一 元的复输出为 z。(z)=s(f)a。(日d)+n。(f)(1) r『川一 其中，0。为信号入射角，”。(f)为第m个阵元接收的 由此，空间相关矩阵变为