一种幅相误差自校正的稳健单站直接定位方法与流程

技术特征：
1.一种幅相误差自校正的稳健单站直接定位方法，其特征在于包括下述步骤：a)建立幅相误差下运动单站接收的信号模型；b)构造接收数据的协方差矩阵：其中表示在第l个观测间隙入射信号s的自相关矩阵，表示噪声功率，i
gm
表示gm
×
gm的单位矩阵，[
·
]
h
为共轭转置符号；c)对采样协方差矩阵特征分解：其中表示信号子空间，表示q个最大特征值组成的对角矩阵，表示噪声子空间，表示噪声方差；d)给定通道幅相误差初始值：其中为通道幅相误差的初始值，i
m
为m
×
m的单位矩阵；e)根据已知的幅相误差估计值估计发射器位置：子空间数据融合的直接定位代价函数如下式：其中表示估计出来的辐射源位置，代表对接收信号协方差矩阵做特征值分解得到的噪声子空间；f)根据已知的发射器位置估计值估计幅相误差矢量：式中式中式中其中α
l
(p
q
)＝diag(a
l
(p
q
))∈c
m
×
m
,δ＝vec(γ)∈c
m
×1，w＝[1,0,
…
,0]
t
∈c
m
×1；g)迭代输出：不断重复步骤e和步骤f，直到达到最大迭代次数为止，将最终估计的辐射源位置作为最终定位结果。2.根据权利要求1所述的幅相误差自校正的稳健单站直接定位方法，其特征在于：所述建立幅相误差下运动单站接收的信号模型：假定一个运动的观测站沿已知运动轨迹运动，观测站为m阵元，通道幅相误差为γ，q个发射器的坐标为p
q
,q＝1,
…
,q，辐射的信号s
q
(t)为互不相关的窄带信号，观测站在位置坐标为p
l
＝[x
l
,y
l
]
t
,l＝1,
…
,l的观测间隙
进行采样，[
·
]
t
是转置符号，将数据样本总时间分为j段，每段g点采样点，b
l
(p)为第l个观测间隙下时域扩展的阵列流型矢量，各阵元接收的噪声是均值为零的加性高斯白噪声，第l个观测间隙的第j段g个采样数据为：s
l
(j)＝[s
l,1
(j),
…
,s
l,q
(j)]
t
ꢀꢀꢀ
(2)b
l
(p)＝[b
l
(p1),b
l
(p2),
…
,b
l
(p
q
)]
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)g
l
(p
q
)＝[1,exp(i2πf
l
(p
q
)t
s
),
…
,exp(i2πf
l
(p
q
)(g
‑
1)t
s
)]
t
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中x
l
(j),s
l
(j),w
l
(j)分别是第j段时间的接收信号、发射信号和噪声数据；其中ρ
m
表示阵列中第m个阵元的幅度误差，φ
m
表示阵列中第m个阵元的相位误差，m＝2,
…
,m，s
l,q
(j)表示第q个发射器的基带信号包络在第l个观测间隙内的第j个采样，t为采样周期，b
l
(p
q
)为第l个观测间隙的时域扩展后的阵列流型向量，代表克罗内克积，g
l
(p
q
)为第l个观测间隙的运动单站所产生的的多普勒相移向量，r
l
(jg g)表示第l个观测间隙下第j段第g个采样信号；n
l
(jg g)∈c
m
×1为加性高斯白噪声向量，a
l
(p
q
)表示在第l个观测间隙观测站对第q个发射器的辐射信号的理想导向矢量：d
l
＝[d
l1
,
…
,d
lm
]
ꢀꢀꢀꢀ
(9)d
l
表示第m个阵元在第l个观测间隙内相对于参考阵元的位置，λ
q
表示信号的波长，π表示圆周率。3.根据权利要求1所述的幅相误差自校正的稳健单站直接定位方法，其特征在于：所述步骤c)中，数据协方差矩阵由有限次采样数据的采样协方差矩阵代替：式(13)为采样协方差矩阵。

技术总结
本发明提供了一种幅相误差自校正的稳健单站直接定位方法，建立幅相误差下运动单站接收的信号模型，构造接收数据的协方差矩阵，对采样协方差矩阵特征分解，根据已知的幅相误差估计值估计发射器位置，根据已知的发射器位置估计值估计幅相误差矢量，多次迭代，将最终估计的辐射源位置作为最终定位结果。本发明基于特征分解子空间正交性质迭代完成目标位置和幅相误差参数的在线联合估计，推导了目标位置和幅相误差参数的闭式解形式，提高定位性能的同时降低计算复杂度，通过推导目标位置和幅相误差参数的闭式解实现了目标位置和幅相误差矢量的在线联合估计，大大提高了定位精度，提升了算法的稳健性。升了算法的稳健性。升了算法的稳健性。


技术研发人员：韩闯 韩东 王伶 谢坚 张兆林 范一飞 粟嘉 杨欣 陶明亮 宫延云
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2021.05.29
技术公布日：2021/11/4