【摘要】：針對(duì)集中式多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)發(fā)射端和接收端同時(shí)存在位置誤差和幅相誤差的問題,提出一種基于旋轉(zhuǎn)陣列的誤差校正方法.首先利用旋轉(zhuǎn)陣列獲得不同方位的回波數(shù)據(jù),從而將耦合在一起的位置誤差和幅相誤差相分離,并通過解相位模糊得到虛擬陣列的位置信息,再根據(jù)虛擬陣列的形成原理,分別獲得收發(fā)陣列的位置誤差.然后,由回波數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣最大特征值所對(duì)應(yīng)的歸一化的特征向量求得發(fā)射端和接收端的幅相誤差估計(jì).最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性和可行性.結(jié)果表明:在多種陣列誤差并存的情況下,該方法復(fù)雜度低,能獲得較精確的結(jié)果,且該方法還適用于非均勻MIMO雷達(dá)陣列.
【圖文】：

－２πλＸｉｄｅａｌ（ｓｉｎθ－ｓｉｎ（θ＋Δθ）），式中Ｘｉｄｅａｌ＝（０，ｘｔ２，ｘｔ３，…，ｘｔＭ，ｙｒ２，ｙｒ２＋ｘｔ２，ｙｒ２＋ｘｔ３，…，ｙｒ２＋ｘｔＭ，ｙｒＮ＋ｘｔ２，…，ｙｒＮ＋ｘｔＭ）Ｔ．由于陣列位置誤差較小，實(shí)際虛擬陣列位置坐標(biāo)Ｘ與理想虛擬陣列位置坐標(biāo)Ｘｉｄｅａｌ很接近，，因此Ψ≈Ψｉｄｅａｌ，ｌｉ＝ｌ′ｉ，通過ψｉ可以推導(dǎo)出ｌｉ．ａ．當(dāng)－π＜ψ′ｉ＜π時(shí)，ｌｉ＝０；ｂ．當(dāng)ψ′ｉ＞π時(shí)，假設(shè)ψ′ｉ／π＝ｎ，若ｎ是奇數(shù)，則－π≤ψ′ｉ－（ｎ／２＋１）２π≤π，且ｌｉ＝ｎ／２＋１；若ｎ是偶數(shù)，則－π≤ψ′ｉ－ｎπ≤π，且ｌｉ＝ｎ／２．ｃ．當(dāng)ψ′ｉ＜－π時(shí)，假設(shè)－ψ′ｉ／π＝ｎ，若ｎ是奇數(shù)，則－π≤ψ′ｉ＋（ｎ／２＋１）２π≤π，且ｌｉ＝－（ｎ／２＋１）；若ｎ是偶數(shù)，則－π≤ψ′ｉ＋ｎπ≤π，且ｌｉ＝－ｎ／２．須要注意的是：在實(shí)際處理中，Δθ要盡量大．若Δθ很小，則ｓｉｎθ和ｓｉｎ（θ＋Δθ）很接近，求出的解的特性很差，求出的實(shí)際陣元位置誤差也很大．在求出Ｘ后，根據(jù)式（６）可求出發(fā)射陣列和接收陣列的實(shí)際陣元位置坐標(biāo)：Ｘｔ＝（ｘ１，ｘ２，…，ｘＭ）；Ｙｒ［＝０，１Ｍ∑Ｍｉ＝１（ｘＭ＋ｉ－ｘｉ），１Ｍ∑Ｍｉ＝１（

圖２幅度誤差估計(jì)隨信噪比變化圖圖３相位誤差估計(jì)隨信噪比變化圖幅度誤差估計(jì)控制在０．０１３，相位誤差控制在０．９５°．實(shí)驗(yàn)２為進(jìn)一步驗(yàn)證本文方法的有效性，利用估計(jì)出的誤差對(duì)收發(fā)陣列進(jìn)行補(bǔ)償．假設(shè)遠(yuǎn)場(chǎng)條件下有目標(biāo)分別位于－１０°，－１４°和６０°方向處，ＳＳＮＲ為１５ｄＢ，快拍數(shù)為５００．誤差的設(shè)置與上一個(gè)實(shí)驗(yàn)相同．利用ＭＵＳＩＣ算法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，理想的、陣列誤差下的功率譜以及校正后的功率譜定義如下Ｐ（θ）＝１ＡＨ（θ）ＵＮＵＨＮＡ（θ）；Ｐｅ（θ）＝１ＡＨ（θ）s擼眨蝧擼眨齲危粒é齲�；Ｐｃ（x劍保蓿粒齲é齲﹕擼眨蝧擼眨齲危蓿粒é齲﹑舙膒�，式中：Ｐ（x�，Ｐｅ（x┖停校悖é齲┓直鴇硎糾硐氳摹⒋嬖諼蟛詈臀蟛畈鉤ズ蟮模停眨櫻桑霉β勢(shì)�；Ａ（x┖停蓿粒é齲┓直鴇硎糾硐氳暮托Ｕ蟮惱罅辛饜�；ＵＮ和s擼眨畏直鴇硎糾硐氳暮臀蟛釹碌腦肷涌占洌掄娼峁礱鰨旱貝嬖謖罅形蟛釷保任蟛鈑跋熗似追宓母叨齲轡晃蟛鈑跋熗似追宓募餿癯潭齲蘭憑鵲停帽疚牡姆椒ǘ哉罅薪行Ｕ院�，所得的功聞�(shì)子肜硐肭榭魷碌墓β勢(shì)諄局睪希傭櫓ち吮疚姆椒ǖ撓行裕笛椋澄朔治齜⑸湔罅械男鉛う榷暈蟛罟蘭憑鵲撓跋歟停桑停俠狀鍤輾⒄罅械牟問拔蟛畈問畔⑸柚猛笛椋保炫氖保埃埃�，信噪比为１０ｄnう卻櫻保

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