幅相误差

摘要： 分布式雷达通过多部小口径雷达按照一定规则稀疏部署,形成等效大口径阵列,使其具有较高的角度分辨率和测量精度,能够在空域有效抑制主瓣干扰,然而在实际应用中,各单元雷达的阵元位置不准、时频不同步等非理想因素会引入幅相误差,严重影响分布式雷达系统的性能;且分布式雷达的超长基线给阵列标校提出了更高的要求。本文提出一种基于干扰样本的幅相误差补偿方法,通过广义内积法(GIP)选取干扰的样本,采用牛顿迭代法进行幅度补偿和相位聚焦,采用最小方差无失真(MVDR)波束形成器对主瓣干扰进行抑制。提升了分布式雷达在存在幅相误差时抑制主瓣干扰的性能。最后,通过仿真验证了该方法的有效性,并分析了补偿后剩余的相位误差带来的影响。

摘要： 稀疏阵列存在模糊特性,导致当阵元幅相误差或位置误差存在时,无法直接应用传统的ISM方法。针对这一缺陷,文中借用线阵中基于介质解模糊的DOA估计算法原理,将该算法推广至二维稀疏平面阵列,通过引入抑制度的概念深入研究了介质参数对抑制效果的影响,并进一步将该算法与经典ISM法相结合,提出了一种新的稀疏平面阵列幅相误差估计算法。仿真结果表明,该方法不仅可以在合理选择介质参数的条件下使模糊角抑制度最大达到17 dB,还可以在获得准确角度的前提下进行幅相误差估计,提高了鲁棒性。

摘要： 针对轮换迭代算法在混合互耦误差和幅相误差条件下存在估计精度不高的问题,提出了一种改进非迭代多重信号分类(improved non-iterative multiple signal classification,INI-MUSIC)算法.改进算法利用误差系数在均匀圆阵下的特殊性质和矩阵向量转换定理,将幅相误差和互耦误差与波达方向(direction of arrival,DOA)估计角度分离,从而实现混合误差下的降维操作,进而通过重新构造代价谱峰函数对亏损的秩进行补偿,实现对DOA角度的估计和对误差系数的联合估计.此算法降低了混合误差条件下错误谱峰出现的概率,具有更好的二维DOA估计精度,工程应用价值更高.

摘要： 针对多径场景下的乘性阵列误差(包括幅相阵列误差和互耦误差)的校正问题,基于最大似然准则,提出一种新的多径场景下的乘性阵列误差有源校正算法,该方法通过牛顿(New-ton)法进行交替迭代实现乘性阵列误差参数、校正源多径传播方位以及多径衰减系数的数值优化。此外,推导全部未知参数的克拉美罗界。仿真验证了校正算法的有效性。

摘要： 在直接定位方法中,阵元通道不一致导致的幅相误差和实际工程中不可避免的阵元互耦效应,都会使得多重信号分类(MUSIC)定位算法性能大大降低。在短波单站定位的场景下,分别对这两种阵列误差造成的相位误差和幅度误差进行分析,证明相位特征对直接定位精度的重要性,进而建立一个增强阵列相位特征的神经网络,从而在利用协方差矩阵进行空间谱估计时,降低因畸变相位特征造成的定位误差。实验结果表明,提出的方法大大提高了阵列存在互耦和幅相差的情况下,MUSIC定位算法的精度。

摘要： 为了降低收发通道幅相误差对天线阵面性能的影响,必须对有源相控阵面通道的幅相误差进行校准。本文提出了基于时域信号的幅相误差校准方法,利用包络相关法确定各通道的幅度差异和传输延时,并通过插值处理获得高精度延时信息,完成延时补偿后,利用最小二乘法,计算各通道的精确相位差,对各通道的幅相误差进行校准,从而使得各信号通道的幅相特性保持一致。该方法对应模块计算复杂度低,非常适合于硬件实现,并通过仿真分析验证了该方法的有效性。

摘要： 本文对数字阵列通道幅相误差的产生及影响进行了分析与讨论,并给出了基于Remez算法和粒子群优化算法的复系数FIR校正滤波器设计方法,最后通过仿真验证了算法的有效性与工程价值。

摘要： 实际阵列测向系统中往往存在幅相、互耦等多种误差,导致阵列测向性能出现严重恶化。为解决在低信噪比、小快拍、多种误差同时存在时的阵列测向失准问题,通过引入信号空域稀疏性,利用贝叶斯稀疏重构技术解决在幅相、互耦误差同时存在时的无源校正及阵列信号方位的联合估计问题,构建了误差存在时的接收信号的超完备模型,得到接收信号的后验概率密度函数。利用EM算法对概率密度函数进行迭代优化并对相应参数进行求解,同时还对阵列误差及信号方位的CRLB进行推导,实验仿真验证了所提方法的有效性。

摘要： 基于AD9361实现的中频多输入多输出(MIMO)通信系统中,由于多芯片间本振锁定时存在随机相位差,且经过滤波及模数/数模转换等处理,导致多通道间存在幅相误差。针对该问题提出一种收发通道幅相误差自校准方法。该方法通过选择一定长度的采样数据,对其进行快速傅里叶变换(FFT),并进行幅相误差估计,可以方便快捷地实现通道间幅度相位误差的自动校准,且校准精度高,信噪比性能好。校准后通道间一致性较好,从而保证了后续波束成形的方向图性能。

摘要： 多探头球面近场测试系统主要由吸波暗室、多探头装置、近远场变换软件构成.在被测设备的近场区测量幅度、相位信息,然后采用近远场变换算法获得被测设备的远场方向图,多探头的幅相校准精度直接决定了测试结果.根据多探头球面近场系统构成,运用电磁场测试的误差分析理论,提出了基于高精度机械步进旋转电机的多探头幅度、相位校准验证方法,相比传统电参数传递校准方法,在测量精度、成本、效率等方面具备明显优势.

摘要： UHF频段外辐射源极化雷达采用具有双极化接收能力的极化阵列,在理论研究过程中极化阵列模型常采用各接收通道信号增益与相位一致性假设.实际条件下,极化阵列系统不可避免的受到各种阵列误差的影响,它们会降低阵列系统的理论性能.本文将传统的单极化阵列有源校准方法经改进后用于极化阵列,建立了基于极化阵列幅相校准的误差模型,通过仿真与实测数据分析了存在幅相误差条件下,误差对极化域-空域联合谱估计的影响.当采用环境扰动条件下的数学模型时,分析了误差的存在对干扰抑制极化滤波器性能的影响.结果表明,幅相误差的存在不仅会干扰联合谱估计准确度,还会导致极化滤波器性能下降.

摘要： 针对天地波混合组网高频超视距雷达系统,研究了阵列通道幅相误差的校准方法.该方法首先对接收的信号做预处理,提出通过相位偏置将各站不同频率的回波分离开来,使用最小方差无畸变法对已在距离维和多普勒维分离的地波站间方位已知直达波校正数据进行优选;利用优选出来的直达波信号进行阵列幅相误差的校准实现天波直达波方位角进行估计,可以有效的克服杂波干扰对地波直达波数据的影响,并对阵列进行实时的校正.实测数据的对比分析表明此方法进行阵列幅相误差校准可以获得稳定的幅度和相位校准值,校准后船航迹的定位与AIS数据吻合,表明了算法的可行性.

摘要： 数字多波束导航抗干扰技术通过波束自适应指向期望信号并在干扰方向形成零陷,从而大大提高了系统的抗干扰能力.但在实际应用中,由于天线一致性、射频通道误差等因素的影响,数字处理的接收信号幅度和相位将产生误差,而波束零点对信号的幅相不一致性非常敏感,进而使利用零陷技术抗干扰的系统性能急剧下降.本文通过理论和大量仿真实验对比分析了校正前后的幅相误差对数字多波束导航抗干扰系统信噪比的影响,得到以下结论:幅相误差对数字多波束导航抗干扰产生较大影响,会使干扰零陷位置偏移、零陷深度变浅、输出信干噪比SINR下降、不能对准期望信号来向,进而使系统部分或不能抑制干扰;相位误差对数字多波束导航抗干扰性能的比幅度误差影响效果明显,在抗干扰之前对信号进行幅相误差校正将大幅改善数字多波束导航抗干扰的性能.

摘要： 文中研究了多输入多输出(MIMO)雷达中幅相误差下的联合角度和多普勒频率估计问题,并提出了一种有效的估计算法.首先,根据时间快拍之间的旋转不变性构造矩阵,特征分解(EVD)之后,同时获得多普勒频率和方向矩阵的估计.由于方向矩阵中包含幅相误差,所以角度信息不能直接提取,将方向矩阵中两列进行点除,可以消去幅相误差的影响.然后通过最小二乘(LS)和求解方程组方法可将这两列中包含的角度全部求出.最终根据所求得的角度信息结合己得方向矩阵求出幅相误差.所提算法无需谱峰搜索,复杂度低,而且获得的参数估计均是自动配对.更重要的是,算法无需知道幅相误差的任何信息.仿真结果验证了算法的有效性.

摘要： 多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达是最近几年提出来的一种新体制雷达.对于双基地 MIMO雷达,发射和接收阵列的幅相误差耦合到一起,给分析阵列幅相误差对到达角度(direction of arrival,DOA)和离开角度(direction of departure,DOD)估计的影响带来了困难.采用ESPRIT算法,发射和接收阵列耦合在一起的幅相误差可以通过两个子阵接受到的信号做差进行解耦.如果MIMO雷达阵列幅相误差是较小量时,发射阵列幅相误差只能对DOD估计产生影响；接收阵列幅相误差只能对DOA估计产生影响.最后通过仿真验证了理论的正确性.

摘要： 在自适应旁瓣对消系统中,干扰信号带宽和通道幅相误差等将严重影响对消性能.本文在建立适当的对消系统模型和信号环境模型的基础上,深入分析了信号带宽、通道幅相误差、热噪声等因素对旁瓣对消系统的影响机理,推导了相关系数、自相关矩阵和互相关矩阵的解析表达式.仿真和敏感性分析结果表明,在强干扰条件下,通道幅相误差和信号带宽对对消性能影响同样显著.同时,还分析得到了一些重要且有意义的结论.

摘要： 本文阐述了提高干扰方向识别精度的两种方法——通道一致性的实时校正和空间相关矩阵的对角加载.实时校准基于校准信号源、温度传感器及信号处理网络,获取各通道幅相误差,实现实时校正.空间相关矩阵估计值与真实之间的偏差随着干扰信号的增强而变大,进而导致小特征值扰动加剧,严重影响干扰方向识别的精度.对角加载可以减少空间相关矩阵特征值的扰动,能够改善阵列性能及方向图畸变,提高干扰方向识别精度.测试结果表明,以上方法有效地提高了干扰方向识别精度及稳定性.

摘要： 雷达目标散射截面是雷达对目标照射电磁波散射能力,采用微波倍频产生的太赫兹源的太赫兹目标散射特性测量系统,对太赫兹频段目标散射特性测试技术进行研究.分析测量过程中多路径效应的影响、背景杂波与噪声的影响、幅相误差的影响因素.研究飞机和吉普车目标在测量过程中影响RCS测量结果的环境因素、系统因素、人为因素和减弱、消除的方法.分别利用吸波材料,减弱多路径效应的影响.采用频域处理的背景对消技术,减弱背景杂波与噪声的影响;采用PGA的调频非线性校正方法,减弱幅相误差的影响.对这些消除影响的方法的效果进行评估.

摘要： 文章通过仿真分析了通道幅相误差对有源相控阵波束形成的影响，描述了实际工程中测量通道误差的内监测法和外监测法，提出了一种简单有效的幅相测量方法，并给出试验数据及图表。

摘要： 本文在分析了相控阵天线阵列单元幅度和相位不一致对天线性能影响的基础上,提出了对部分单元小阵面进行幅相监测代替全阵面幅相监测,进行幅度和相位校正的方法.仿真和实测结果表明,该方法可以在显著减少测试量的前提下,快速对大型有源相控阵雷达天线进行阵面幅相校正.

摘要： 本发明公开了一种基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法，涉及超声波阵列技术领域，建立均匀线阵模型；进行互耦误差进行误差校正，重构互耦矩阵；在互耦误差校正基础上对幅相误差进行误差校正，重构幅相误差矩阵；估计DOA。本发明实现提高均匀超声波阵列的准确定位，在自校正算法的基础上可以有效估计出准确的回波方向。

摘要： 本发明提出一种方位多通道天线有源馈电幅相误差控制方法，具体包括：根据温度一致性要求进行天线热设计和仿真分析；进行多层级幅相随温一致性控制；进行全流程幅相误差监测；本发明的方法通过从全系统温度一致性温控设计、多层级幅相温度一致性控制、全流程幅相误差监测等三个方面开展工作，从而实现星载SAR雷达研制过程中的高精度幅相控制，为多通道SAR天线的幅相一致性保证提供了有效的技术手段。

摘要： 本发明涉及一种多通道星载SAR天线通道间幅相误差的测量与补偿方法，包括如下步骤：步骤1、测量SAR天线通道间幅相误差，具体包括：步骤1.1：获取馈电链路基态误差数据；步骤1.2获取定标网络误差数据；步骤1.3判断定标网络误差补偿效果；步骤1.4获取通道间误差数据；步骤2、补偿SAR天线通道间幅相误差，具体包括：步骤2.1采用虚位技术存储误差码；步骤2.2补偿通道间幅相误差。本发明的方法能够进行高精度通道误差提取，并有效的区分天线馈电网络误差和定标网络误差，本发明通过采用虚位技术使最终实现的通道误差小于量化误差。

摘要： 本发明公开了一种窄带数字阵列雷达系统接收通道幅相误差补偿系统和方法，所述系统包括中频校准信号产生模块、微波变频组合模块、前端校准网络模块和中频校准模块，其中，中频校准信号产生模块用于生成中频校准信号；微波变频组合模块用于将中频校准信号上变频至射频，获得射频校准信号；前端校准网络模块用于将射频校准信号功分为N路射频接收回路校准信号，并在微波变频组合模块下变频至中频，获得N路中频接收回路校准信号；中频校准模块用于获得N路幅相误差补偿系数，并对雷达接收的回波信号进行幅相误差补偿。该幅相误差补偿系统可用于窄带数字阵列雷达系统中，能够快速完成多个接收通道间幅相误差补偿系数计算，幅相误差补偿精度高。

摘要： 本发明提供一种冲击噪声环境下互质阵列的幅相误差校正和测向方法，首先采用外加辅助源的校正算法得出幅相误差的粗估计值，再用量子哈里斯鹰算法在粗估计相位误差周围进行搜索，可以实现在极低信噪比下对幅相误差进行更精确的估计。同时，在冲击噪声下互质阵列的波达方向估计问题上，本发明所设计的基于量子哈里斯鹰机制的分数低阶协方差结合虚拟矩阵的极大似然测向方法，可在相同信噪比下取得比其他传统算法更低的均方根误差，其中引入的虚拟阵列和空间平滑算法，可有效提高互质阵列的空间自由度。

摘要： 本发明公开了一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，包括：通过移动阵列接收辐射源信号，再通过阵列的移动变换阵列位置；新的阵列再次接收辐射源信号；对多次阵列接收到的信号计算协方差矩阵进行特征值分解，得到多个信号噪声子空间；通过噪声子空间和导向矢量重构二次优化问题，构造代价函数，最后通过网格搜索确定辐射源位置，同时获得幅相误差估计值。本发明突破了传统的直接定位中辐射源位置估计精度受限于幅相误差的藩篱，且无需辅助信源和阵元，也无需迭代求解，可以获得高精度的辐射源位置和幅相误差联合估计，具有重要的应用价值。

摘要： 本发明提供一种非均匀噪声下大规模阵列幅相误差及目标方位联合估计方法，针对水声阵列在水下安装造成的弯曲，移动等引起的幅度和相位不一致的特性，本发明提供一种非均匀噪声下大规模阵列幅相误差及目标方位联合估计方法，属于水声阵列信号处理领域。本申请基于背景非高斯噪声和均匀线阵幅相特性构建变分贝叶斯模型，联合估计各阵元的噪声功率和阵列幅相偏差，修正阵列流型矩阵，实现高精度的DOA估计。与目前存在的同类型方位估计方法相比，估计精度更高，适应性更强。

摘要： 本发明公开了一种存在通道幅相误差的双基地互质MIMO雷达目标定位方法，属于MIMO雷达参数估计技术领域。本发明包括：在阵列的远场放置一个角度已知的反射系数很大的目标进行幅相误差的估计；基于该估计结果对阵列进行补偿，获得准确的协方差矩阵；再将协方差矩阵的对角线元素取平均，以对抗校准后产生的等效的非均匀噪声；在去冗余和去连续阵元部分后构造增广协方差矩阵，再运用MUSIC算法谱峰搜索得到全部的DOD和DOA估计；借助使用DOA估计值构造的空域滤波矩阵分别提取每个目标的发射信号分量，再依次构造每个发射信号分量的增广协方差矩阵，之后依次用MUSIC算法估计DOD以实现角度的配对。本发明具有估计精度高，自由度高，能够进行欠定估计等优点。

摘要： 本发明提供一种用于极化敏感阵列的幅相误差校准定位方法及装置，该方法包括：通过极化敏感阵列，获取待定位终端发送的信号数据，并对信号数据的幅相信息进行提取，得到对应的实际幅相数据；根据辅助校准源的标称参数，计算得到理论幅相数据，并根据实际幅相数据和理论幅相数据，获取各通道之间的失配误差，以根据失配误差构建的幅相增益失配矩阵，对信号数据进行校准，得到校准后的信号数据；对信号模型的空域角度和极化域参数进行解耦处理，构建最大似然优化目标函数，并通过最大似然优化目标函数，根据校准后的信号数据，获取目标定位参数。本发明提高了幅相误差校准效果，实现高精度、低时延的目标定位。

摘要： 本发明公开了一种DBF雷达多通道幅相误差自动数字校准方法，包括：多通道信号采集模块对经过数字下变频后的原始多通道信号进行自动采集和保存；多通道幅相误差分析模块对保存的多通道原始信号进行误差分析，校准判决模块对校准后的多通道信号进行采集保存后，再次进行幅相误差分析，如果误差不满足预设判定条件，则重新进行校准操作，直至满足预设判定条件为止。本发明通过图形化界面，实现在FPGA上对多通道信号的自动采集和保存，极大的降低了操作复杂度；根据保存的原始多通道信号生成多通道幅相误差校准系数并在FPGA内实现数字校准，具有较高的精度；通过网口实现校准系数的动态配置，具有较高的灵活性。