文獻標(biāo)識碼： A
文章編號： 0258-7998(2013)05-0107-04
波達方向估計廣泛應(yīng)用于雷達、聲納、移動通信等多個領(lǐng)域。目前波達方向估計技術(shù)已應(yīng)用到衛(wèi)星和飛機上。由于衛(wèi)星和飛機體積的限制，一般衛(wèi)星和飛機基站上陣元之間的距離都比較小，而對于陣元間距比較小的陣列，陣元之間的互耦效應(yīng)不容忽視，互耦問題是一個重要的研究方向[1]。解決互耦問題的方法一般是先測量互耦系數(shù)，再通過測量值對波達方向估計算法進行修正[2]。但是測量的精度往往不能滿足實際工程應(yīng)用的需要,當(dāng)用帶誤差的測量值對互耦效應(yīng)進行補償時，會使波達方向估計算法的性能更加惡化。本文利用帶狀循環(huán)矩陣的特性對均勻圓陣的互耦誤差矩陣建立數(shù)學(xué)模型，再用MUSIC算法和迭代法對互耦誤差矩陣和波達方向進行同時估計，不需要任何輔助陣元，實現(xiàn)比較簡單，為波達方向估計算法的實際工程應(yīng)用提供有益參考。
沒有互耦誤差的情況下，MUSIC算法能夠很好地估計出信源的波達方向，但是當(dāng)存在互耦誤差時，MUSIC算法的估計性能急劇下降，嚴(yán)重影響了波達方向的估計性能。
實驗2：自校正算法對互耦誤差的校正
實驗結(jié)果如圖4和表1所示。圖4為本文算法對互耦校正后的空間譜估計圖，表1為互耦誤差真實值與估計值的對照表。
與圖3相比，圖4的空間譜譜峰很明顯，因此本文的自校正算法能夠很好地估計信源的波達方向角。表1驗證了本文算法能夠很好地估計出陣元之間的互耦誤差值，并且互耦誤差的真實值與估計值之間的誤差在0.01的范圍內(nèi)。
本文針對均勻圓陣的特殊結(jié)構(gòu)，先對陣列結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)的分析，建立了基于均勻圓陣的導(dǎo)向矢量矩陣，利用帶狀循環(huán)矩陣的特性對互耦誤差矩陣建立了數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合子空間原理和MUSIC算法，提出了一種基于均勻圓陣的互耦誤差自校正及DOA估計算法，該方法對互耦矩陣和DOA同時進行估計，很好地解決了均勻圓陣的互耦問題。仿真結(jié)果證明了本文提出算法的有效性。本文提出的算法對于解決波達方向估計的實際工程應(yīng)用具有重要意義。
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