阵列幅相误差校正及实现研究

发布时间：2020-09-15 12:25

　　 阵列的幅度和相位误差是阵列信号处理中不可避免的误差。当存在幅度和相位误差时,会引起阵列的流型矢量失配,从而导致空间谱估计和数字波束形成性能的下降。因此分析阵列幅度和相位误差的影响以及研究误差的校正方法在实际应用中具有重要的意义。本文围绕阵列通道幅相不一致性的分析及校正主要开展了以下几方面的工作： (1)建立了阵列信号和误差的数学模型,在此基础上分析了幅度和相位误差对空间谱估计及数字波束形成的影响。 (2)分析了单辅助源幅相校正方法中低信噪比信号和源误差对估计精度的影响。针对低信噪比信号,提出了两种改进的单辅助源校正方法,一是利用噪声和信号的不相关性而改进的有源校正算法；二是利用接收信号的二阶协方差矩阵的对角元素和非对角元素的特点求解通道幅度和相位误差。针对源误差的情况,提出了一种求解校正源方位的方法,在不知道辅助源初始方位情况下,旋转阵列天线一定的角度就能够估计出幅相误差。 (3)分析了幅相校正中经典的基于子空间正交自校正方法,在此基础上提出了基于匹配的ISM (Instrumental Sensors Method)自校正算法。在传统的ISM自校正算法中加入匹配滤波器,实现了低信噪比条件下的幅相误差自校正。 (4)设计了基于高速ADC+FPGA+DSP硬件架构的通道幅相误差校正电路。首先进行了硬件电路的总体设计；然后利用FPGA实现了信号预处理功能,将中频信号转为基带信号；最后利用Matlab仿真了DSP中采用QR分解和带原点位移的逆幂迭代法实现校正算法的过程,验证了算法在DSP中实现的可行性。
【学位单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TN911.7

【参考文献】

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本文编号：2818960