共形阵列误差校正方法研究
[Abstract]:Conformal array antenna is an antenna array which is consistent with the shape of object. Compared with traditional planar arrays, conformal arrays should not only meet the performance requirements of the antenna itself, but also give consideration to the aerodynamic characteristics of the carrier. Because of the advantages of conformal arrays, conformal arrays are widely used in radar, communication, navigation and other related fields. In planar array, the existence of array error will seriously affect the performance of spatial spectrum estimation. At this point, we can use some classical algorithms for error correction. In conformal array, the difference of array element pattern will lead to the inapplicability of traditional array error correction algorithm. Therefore, it is of great significance to study the error correction method of conformal array. In this paper, for two conformal arrays with different structures, two kinds of array error correction algorithms are proposed to accurately estimate the source angle when array errors exist. The main contents of this paper are as follows: firstly, the signal model of planar array is established, and the basic characteristics of uniform linear array and uniform circular array are described in detail. At the same time, the signal model and array error model of conformal array are established, and the effect of array error on array error is analyzed through experiments. The effectiveness of two classical array error correction algorithms, active correction method and self-tuning method, is verified. Secondly, an active correction algorithm based on various errors of circular conformal array is proposed. Here, many kinds of errors include array element amplitude-phase error, array element mutual coupling error and array element position error, and these errors are equivalent to azimuth dependent array element amplitude and phase errors. In the algorithm, the whole array and the corresponding spatial domain are divided into several subarrays and corresponding subdomains by subarray segmentation, which solves the shadowing effect of conformal arrays. In each subdomain, several auxiliary sources are set up and the azimuth dependent error coefficients are obtained by using active correction method, and the real array flow pattern matrix of each subarray is reconstructed. Based on the reconstructed array flow pattern matrix, the accurate estimation of the source angle can be realized. Simulation results show the superiority of the algorithm. Finally, a self-tuning algorithm based on the mutual coupling error of cylindrical conformal arrays is proposed. Based on the idea of dimension reduction, the two-dimensional DOA (DOA) estimation is transformed into two one-dimensional DOA estimators, namely, the source pitch angle estimation and the source azimuth estimation. The rotation invariant subspace (ESPRIT) algorithm and rank loss method (RARE) are used to estimate the pitch angle and azimuth angle of the source, respectively. The mutual coupling coefficient can be estimated by estimating the source angle. Simulation results show the effectiveness of the algorithm.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN820.15
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,本文编号:2379441
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