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1、 单位代码： 10293 密 级： 硕 士 学 位 论 文 论文题目：部分阵元误差校正的幅相误差校正算法 Y002090834 陈玉娥 秦卫平 教授 电磁场与微波技术 电磁工程计算机辅助分析与设计 工学硕士 二一二年二月 学号 姓名 导 师 学 科 专 业 研 究 方 向 申 请 类 型 论文提交日期 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本
2、研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送 交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论 文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。 论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名：_ 日期：_ 研究生签名：_ 导师签名：_ 日期：_
3、邮邮邮邮电电电电学学学学南京南京南京南京大大大大 硕硕硕硕学学学学论论论论? 学科、专 业： 工学、电磁场与微波技术 研 究 方 向： 电磁工程计算机辅助分析与设计 作 者： 2009 级研究生 陈玉娥 指 导 老 师： 秦卫平 题 目：部分阵元误差校正的幅相误差校正算法 英 文 题 目 ： The method of calibrating the gain-phase error under partly-calibrated array 主题词： DOA 估计；MUSIC 算法；通道幅相误差；部分阵元误差校正； Keywords： DOA； MUSIC； Amplitude and ph
4、ase errors； Partly-calibrated array； 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 I 摘摘摘摘 要要要要 空间谱估计是阵列信号处理中非常重要的研究方向之一，其优异的参数估计性能以及广 阔的应用领域引起了人们极大的兴趣。近三十年，许多专家学者对这一方向进行了广泛且深 入的研究，使该学科与其相关领域得到了极大的发展。本文主要研究内容： 第一：介绍了空间谱估计的系统结构及其数学模型，并对传统法中的 Capon 算法、前向 预测 （LP） 算法以及最小模 （MNM） 算法和经典 MUSIC 算法进行理论研究， 并且通过 Matlab 仿真，综合比较各算法在不同假设情况下的
5、性能优缺点，分别实现这几种算法的 DOA 估计 仿真。得出结论：DOA 估计结果随阵元数、信噪比大小、快拍数影响。 第二：研究了存在幅相误差情况下的阵列误差下的数学模型。并综合比较了理想状况和 存在误差情况下的 DOA 估计性能，并通过 Matlab 计算研究。结果表明:通道幅相误差的存在 对 MUSIC 算法估计性能产生了不可忽视的影响。简略介绍了如今普遍应用的两大校正方法。 第三： 本文应用部分阵元误差校正方法， 给出了一种幅相误差和信源方位联合估计方法。 分别针对不同误差情况下计算比较了经典 MUSIC 算法和本文算法的校正性能。结果表明： 部分阵元误差校正方法对信号源个数是否小于已校正
6、阵元数对校正无影响，计算效率较迭代 算法高。 关键字关键字关键字关键字：DOA 估计、MUSIC 算法、通道幅相误差、部分阵元误差校正 南京邮电大学硕士研究生学位论文 Abstract II Abstract Spatial spectrum estimation is an important area in arrar signal processing,which attracts lots of concentrations because of the high performance and widely application.In the past three decades,
7、 many experts and scholars on the direction of a broad and in-depth study of the disciplines associated with the field to get a great deal of development. The main content of this thesis is as follows: Firstly, introducing the system structure and its mathematical model of the spatial,this paper has
8、 theoretical researched the Capon algorithm and the forward prediction (LP) algorithm and minimal mode (MNM) algorithm and the classical MUSIC algorithm.Then realize the DOA estimation through MATLAB simulation. Concluded: DOA estimation results with the number of array elements, signal to noise rat
9、io, size, number of snapshots impact. Secondly, the mathematical model of the existence of the anplitude and phase errors of array error is studied.The performance of the ideal situation and the case exists in the error have compared.The results showed that:the presence of amplitude and phase errors
10、 on the estimation performance of MUSIC algorithm can not be ignored.In the last,the two current calibration algorithms have been introduced roughly. Finally, Aiming at the partially calibrated uniform linear array(ULA), a gain-phase error and direction-of-arrival(DOA) joint estimation method is pre
11、sented in this paper.The comparation about performance between the calssic MUSIC algorithm and the algorithm against different error conditions has studied.Concludes that :the numbers of signal source have nothing with calibration in this paper. Key words: DOA，MUSIC，amplitude and phase errors，Part e
12、lement error correction 南京邮电大学硕士研究生学位论文 目录 III 目录目录目录目录 摘 要 I Abstract .II 目录 .III 第一章 绪论 1 1.1 研究背景及意义 .1 1.2 阵列信号处理的发展和现状 .3 1.3 本文主要内容 .5 第二章 阵列空间谱估计理论基础 .6 2.1空间谱估计系统模型16 .6 2.2 空间谱估计的数学模型 .7 2.2.1 均匀线阵(uniform linear array,ULA) 9 2.2.2 平面阵 .10 2.3 空间谱估计中的DOA估计算法 .12 2.3.1 DOA 估计的传统法19 12 2.3.2 MUSIC 算法21 15 2.4 仿真实现 .17 2.5 本章小结 25 第三章 阵列误差条件下的空间谱估计 26 3.1 阵列误差和建立模型 26 3.1.1 阵元通道的幅相误差 .27 3.1.2 通道存在幅相误差时的 MUSIC 算法 .28 3.2 阵列误差校正 32 3.3 本章小结 32 第四章 部分阵元误差校正的幅相误差校正算法 33 4.1 矩阵重构类算法 33 4.2 最小二乘方法16 .34 4.3 部分阵元误差校
