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一种基于最小二乘准则的毫米波MIMO雷达阵列幅相误差校准方法 

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申请/专利权人:北京航空航天大学

摘要:本发明是一种基于最小二乘准则的毫米波MIMO雷达阵列幅相误差校准方法,属于毫米波雷达技术领域。本发明方法包括:首先初始化幅相误差矩阵G,并设置收敛阈值;其次固定G,扫描来波方向角度,获取代价函数J最小时的期望目标方位角度θD;然后将θD固定,求取最小化代价函数J’时的矩阵G;由当前确定的G和θD计算估计误差,判断是否满足收敛条件;若不满足,重复迭代优化G和θD直至满足收敛条件;最后输出最终估计的G和θD并用于真实导向矢量补偿,完成校准。本发明无需辅助源,利用迭代优化技术有效校准传感器的幅度和相位误差,减少旋转不确定性对最终幅相误差矩阵估计的影响,提高了波束指向的准确性和误差校准系统鲁棒性。

主权项:1.一种基于最小二乘准则的毫米波MIMO雷达阵列幅相误差校准方法,其特征在于,该方法通过迭代方式不断更新雷达阵列幅相误差矩阵G和目标方位角度θD,包括如下步骤:步骤1:初始化要估计的幅相误差矩阵设置初始迭代次数n=0,设置收敛阈值ε;其中,I为单位矩阵,Mt为雷达阵列发射天线个数,Mr为雷达阵列接收天线个数;每次迭代过程包括步骤2~5;步骤2:固定幅相误差矩阵G,扫描来波方向θ最小化代价函数J,更新θD; 其中,w为实际雷达阵列的导向矢量,上角标H表示共轭转置,Aθ为阵列流形矩阵;θ的角度范围是-90°~90°;aθD为目标信号的导向矢量;步骤3:将求出的目标方位角度θD固定,迭代优化最小化代价函数J′,更新G;J′=min‖wHG-aHθD‖2步骤4:由更新的G计算当前迭代中的估计误差Jn如下:Jn=Gw-aθD3步骤5:若满足Jn-1-Jnε,n自增1,返回步骤2继续迭代;否则,结束迭代;步骤6:利用最终迭代输出的幅相误差矩阵G对毫米波MIMO雷达阵列接收到的信号进行误差校准。

全文数据:

权利要求:

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