互耦誤差條件下的陣列信號參數(shù)估計研究.pdf

1、陣列天線技術(shù)是一種利用陣元的空間排布特性實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)估計的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲吶、射電天文等國民軍事領(lǐng)域，隨著第三代移動通訊的興起，陣列天線技術(shù)在現(xiàn)代通信中也將得到廣泛的應(yīng)用。在陣列信號處理理論中，陣列的無模糊性要求陣元間距小于半波長，隨著所使用的電磁波頻率越來越高，陣元間距也將越來越小，互耦誤差對各種DOA估計算法的影響也將更加明顯，因此對互耦誤差校正問題的研究有著重要的意義。本文基于輔助陣元的思想結(jié)合斜投影方法等研究了互耦誤差下

2、的參數(shù)估計問題，主要工作如下：
　　 1、研究了互耦誤差的數(shù)學(xué)模型及其相關(guān)特性，從波束形成的角度分析了互耦誤差對DOA估計算法的影響。通過仿真實(shí)驗(yàn)比較了兩種常用互耦誤差校正方法的性能，并將基于MUSIC的自校正方法推廣到Y(jié)型陣列中，該方法能較好收斂于無互耦時的譜估計結(jié)果。
　　 2、基于輔助陣元的思想，研究了互耦誤差的校正方法，通過精確校正輔助陣元和非校正輔助陣元兩種方式實(shí)現(xiàn)了互耦誤差的校正。最后基于非校正輔助陣元法分析

3、了互耦自由度的求解，對比分析了互耦參數(shù)的三種求解方式，發(fā)現(xiàn)最小二乘法與直接方程求解法本質(zhì)相同，而特征值分解的方法性能略差。
　　 3、基于均勻線陣互耦矩陣的Toeplitz結(jié)構(gòu)，研究了互耦誤差下的相干信號DOA估計。存在輔助陣元時，分析了互耦誤差對相干信號陣列流型的影響，發(fā)現(xiàn)其在數(shù)學(xué)形式上可等效為衰減因子的改變，因此，可通過傳統(tǒng)的解相干方法實(shí)現(xiàn)互耦下相干信號DOA估計。針對輔助陣元法存在陣列孔徑損失的問題，結(jié)合最小二乘法思想和斜