DOA估計(jì)中陣列幅相誤差校正算法研究.pdf

1、高分辨波達(dá)方向（DOA）估計(jì)算法是陣列信號處理中主要研究方向之一，其應(yīng)用涉及雷達(dá)、聲吶、地震、移動通信等眾多領(lǐng)域。為了保證高精度的參數(shù)估計(jì)，DOA估計(jì)算法通常要求陣列流型精確已知。在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于各種誤差（陣元幅相誤差、陣元互耦誤差、陣元位置誤差等）的存在，導(dǎo)致實(shí)際的陣列流型與理論值不符，使得現(xiàn)有的DOA估計(jì)算法性能明顯下降，甚至失效。因此，陣列誤差的普遍存在一直是阻礙高分辨空間譜估計(jì)技術(shù)從理論走向工程應(yīng)用的一個瓶頸。本文針對陣列

2、幅相誤差的校正算法展開研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，在高分辨MUSIC測向算法的基礎(chǔ)上建立了陣列幅相誤差數(shù)學(xué)模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了幅相誤差對DOA估計(jì)性能的影響。
　　其次，針對有源校正算法，采用了基于接收數(shù)據(jù)矢量的單輔助信源校正算法，算法與多輔助信源算法相比，工程上更容易實(shí)現(xiàn)，且能較為準(zhǔn)確的估計(jì)出幅相誤差參數(shù)；研究了接收數(shù)據(jù)二階協(xié)方差矩陣的性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上得到了基于協(xié)方差矩陣的ISM（R-ISM）校正算法，算法只需

3、要兩個輔助陣元，可在多信源情況下進(jìn)行幅相誤差估計(jì)，解決了經(jīng)典ISM算法要求輔助陣元個數(shù)大于信源個數(shù)的問題，且有良好的估計(jì)性能；針對經(jīng)典自校正算法，從迭代門限值和迭代初始值兩方面對其估計(jì)性能進(jìn)行了分析，并研究了基于初值預(yù)處理的經(jīng)典自校正改進(jìn)算法。
　　最后，在最大似然準(zhǔn)則自校正算法的基礎(chǔ)上，研究了基于最大似然準(zhǔn)則的牛頓迭代自校正算法（N-ML），算法首先利用最大似然準(zhǔn)則的代價函數(shù)，推導(dǎo)了代價函數(shù)關(guān)于幅度誤差及相位誤差的一階導(dǎo)數(shù)和海賽