一种阵列天线阵元位置,幅度及相位误差的有源校正方法

本文针对等距线阵提出了一种对同时存在阵元位置、幅度及相位误差的阵列进行校正的方法，该方法适用于任意阵列形式，同时，本文也提出了一种估计等距线阵误差量级的方法。计算机模拟及对实际阵的实验表明了本文方法的有效性。     

阵列天线阵元位置误差的一种有源校正方法

针对等间距直线阵，在子空间基本原理的基础上结合遗传算法，提出了天线阵元位置误差的一种有源校正方法。其优点在于只需要一个校正信号源，而信号源的方向也不必准确已知，所以更加易于工程应用。由于充分利用了遗传算法的全局寻优特性，该方法收敛速度更快，而且适用于任意阵列形式。计算机模拟结果表明，采用该方法完成误差校正后，用MUSIC算法能实现对信号DOA较为准确的估计。     

一种阵列天线阵元幅相、位置误差校正方法

针对毫米波热辐射信号弱的问题,该文提出一种对存在阵元幅相、位置误差的线阵进行校正的方法。该文基于低信噪比(SNR)的阵列误差模型,利用单个校正源,其信源方向未精确已知,通过旋转天线阵列在多个校正方位测得校正数据,并估计出阵元幅相、位置误差参数,从而对阵列中的阵元幅相、位置误差进行联合校正。该方法运算复杂度低,具有较高的估计精度,校正性能良好。理论分析和计算机仿真结果表明了该文方法的有效性。     

一种新的阵元位置误差有源校正算法

阵列天线位置的不确定性会严重影响阵列天线的测向性能。文中基于子空间类测向方法,在远场情况下,提出了一种新的估计阵元位置误差的有源校正算法。该算法是以迭代的形式给出,其目标函数建立在信号子空间基本性质的基础上,适用于多个校正源同时存在的情况,并且可以应用于任意阵列形式。计算机仿真验证了文中的算法具有较快的收敛速度和较高的参数估计精度。     

一种新的阵列误差有源校正算法

阵列互耦、幅相误差以及阵元位置误差的综合影响会严重影响阵列天线的测向性能．针对均匀圆阵,该文基于特征空间类方法给出了一种新的阵列误差有源校正算法．新算法是以交替迭代的方式给出,其目标函数建立在子空间基本原理的基础上,并且适用于多个校正源同时存在的情况．文中还给出了阵列误差参数估计唯一性的必要条件,仿真实验验证了新算法的有效性．     

阵列幅度/相位误差的有源校正新方法

实际应用中的阵列存在幅度/相位响应误差,往往导致阵列高分辨算法性能的下降。对此本文给出一种阵列幅度/相位响应误差的有源校正新方法,它基于子空间正交理论,通过对误差建模,将阵列校正问题转换成误差参数估计问题,并利用经典的Lagrange乘子法方便地得到最优解。另外,此方法只需要一个已知方位的校正源,计算简便,无需迭代,可用于阵元位置已知的任意形状的阵列,因此更适用于实际阵列安装应用前的校正。通过半消声室实验对16-元圆环形声阵列进行了测试和校正,数据处理结果表明,本文所提的校正方法能够准确地估计出各阵元幅度/相位误差,且校正前后MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 波束形成的性能得到明显提高。      

共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法

共形天线的安装和测量以及载体平台表面的变形和振动均会引起阵元位置误差,严重影响 共形天线的测向性能。通过设置４个方位未知的精确校正的辅助阵元,实现了共形天线大尺度三维 的阵元位置误差校正。给出了阵元位置误差条件下共形天线导向矢量的方位依赖的幅相误差等效 表示模型;基于子空间原理得到等效的方位依赖的幅相误差估计,进而得到共形天线阵元的三维位 置误差估计。该方法可以实现共形天线校正信源来波方位和阵元三维位置误差的联合但“去耦”估 计。计算机仿真结果验证了共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法的有效性     

一种新的天线阵列位置误差校正算法

天线阵元的位置误差会影响天线阵元所接收到信号的相位.基于特征值分解的波达方向算法对信号的相位误差非常敏感,因此有必要对阵元的位置误差所带来的接收信号相位误差进行校正.提出了一种基于噪声子空间的最优化算法能有效的校正直线阵列的位置误差.与原方法相比,该算法的优化参数仅为原来的一半,提高了梯度优化算法的收敛速度.数值计算结果表明该算法是有效的.     

基于辅助阵元的十字阵阵元位置误差校正方法

文中对基于辅助阵元法的十字阵阵元位置误差校正方法进行了深入研究,在详细分析十字阵阵列模型和阵元位置误差模型的基础上,提出将辅助阵元法用于解决十字阵的阵元位置误差校正问题.仿真结果表明,辅助阵元法可以很好地解决十字阵的阵元位置误差校正问题,且计算量小、估计精度高.     

位置误差和相位误差对模块化天线阵的影响

对于采用自定位设计的模块化天线阵，推导了单元位置误差和子阵位置误差的取值范围与天线副瓣累积概率的关系，以及相位误差与天线副瓣累积概率的关系。通过实例证明，欲实现的天线的副瓣值不同，不同方向的位置误差对天线副瓣累积概率的影响是不同的。     

A New Calibration Method for Microphone Array with Gain, Phase, and Position Errors

Microphone array can be used in sound source localization and separation. But gain, phase, and position errors can seriously influence the performance of localization algorithms such as multiple signal classification （MUSIC） algorithm. In this paper, a new calibration method for microphone array with gain, phase, and position errors is proposed. Unlike traditional calibration methods for antenna array, the proposed method can be used in the broadband and near-field signal model such as microphone array with arbitrary sensor geometries in one plane. Computer simulations are presented and simulation results show the new method having good performance.     

用信号子空间法校准天线阵各通道增益和相位的不一致性

基于阵列协方差矩阵特征分解的测向技术,在天线阵各通道特性不一致时,其性能会急剧下降。本文提出了一种校准非线性阵列各通道增益和相位不一致性的新方法,即利用两个未知精确方向校准信号源的信号,分别作特征分解处理,然后通过用迭代算法求解非线性方程组以估计各通道的增益和相位因子。模拟结果表明,本文的方法是成功的。     

一种新的阵列天线幅相误差校正算法

根据子空间的基本原理,提出一种新的阵列天线幅相误差校正算法,该方法利用粗略已知的校正源方位角信息进行优化,使用迭代的方法逼近幅相误差的真实值.由于不需要其他的迭代初始值,从而保证该方法能收敛到最优解.计算机仿真实验证明了该方法的有效性.     

A Practical Simple Geometry and Gain/Phase Calibration Technique for Antenna Array Processing

A calibration technique is proposed in this paper for an arbitrary array. This technique estimates the array sensor gain/phase and geometry with a set of simultaneous equations formed by using the MUSIC null spectrum property. Note that the technique does not use iterative calculation in estimating the array parameters and hence it has no convergent problem; however, it requires that $n$ directions of arrival (DOAs) of signal sources to be known to calibrate the array which is perturbed $n$-dimensionally. The efficacy of the method is demonstrated by means of simulations and on experimental data collected with an antenna array operating in high-frequency radio band.      

发射阵列互耦及幅相误差校正

该文研究了基于发射方向图综合的双基地高频地波超视距雷达发射天线阵互耦、幅度及相位误差模型。根据误差模型的特点,提出一种发射天线阵列误差校正的方法。该方法利用收、发天线之间的直达波信号,采用迭代最小二乘法对发射天线阵误差进行估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

信号数目估计错误的最大似然波达方向估计的性能分析

本文分析了汝信号数目估计与真正的信号数目有出入时的波达方面（ＤＯＡ）最大似然（ＭＬ）估计的性能。中给出此时角度估计的渐近分布，也就给出这一估计的渐近方差的角析表达式，计算机模拟试验表明，理论预计结果是相当准确的。     

Sensor Array Calibration in Presence of Mutual Coupling and Gain/Phase Errors by Combining the Spatial-Domain and Time-Domain Waveform Information of the Calibration Sources

This paper is concerned with the maximum-likelihood (ML) calibration methods tailored to the antenna arrays whose spatial responses are perturbed by mutual coupling effects and unknown sensor gain/phase responses. Unlike the existing work, the proposed methods are capable of jointly exploiting the spatial-domain information and time-domain waveform information of the calibration sources. Two kinds of numerical optimization algorithm are devised dependent on different array geometries. One is suitable for arbitrary irregular array manifold, while the other applies to some particular uniform arrays. Additionally, based on the maximum a posteriori probability (MAP) criterion, we extend the two algorithms to the scenario where the true values of the calibration source azimuths deviate slightly from the nominal ones with a priori known Gaussian distribution. The Cramér–Rao bound (CRB) expressions for the unknowns are derived in the absence and presence of the azimuth deviations, respectively. Simulation results support that the performances of the proposed algorithms are preferable to the ones which merely employs the spatial-domain information of the calibration sources, and are able to attain the corresponding CRB.