【摘 要】
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极化-波达方向（Direction Of Arrival,DOA）估计技术在电子侦察等领域起着重要的作用,现有大多数阵列参数估计方法优良的测向性能一般是在精确已知阵列流形,即没有阵列误差的理想测向条件为前提下得到的。实际条件下阵列会存在接收通道不一致、阵元间互相干扰等非理想条件导致的幅相、位置、互耦等误差,若采用理想阵列流形进行阵列极化-DOA估计将导致阵列参数估计性能急剧下降。本文针对非理想条件
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极化-波达方向（Direction Of Arrival,DOA）估计技术在电子侦察等领域起着重要的作用,现有大多数阵列参数估计方法优良的测向性能一般是在精确已知阵列流形,即没有阵列误差的理想测向条件为前提下得到的。实际条件下阵列会存在接收通道不一致、阵元间互相干扰等非理想条件导致的幅相、位置、互耦等误差,若采用理想阵列流形进行阵列极化-DOA估计将导致阵列参数估计性能急剧下降。本文针对非理想条件阵列极化-DOA估计相关问题研究,重点研究了非理想条件下基于流形分离方法的阵列流形的重构技术,以及在基础上的相干、非相干信源条件下的极化-DOA估计方法及其快速算法。本文主要工作如下:（1）研究了阵列的信号和误差模型以及后续章节所需的经典基础DOA估计算法,建立幅度误差、相位误差、互耦误差、位置误差等阵列误差模型,通过仿真分析由各种误差对于阵列天线测向性能的影响。（2）针对非理想条件的极化敏感阵列,研究基于流形分离的非理想阵列的流形进行重构及其优化技术。分析了基于流形分离技术的有效孔径函数截断模式数和校准噪声对DOA估计性能的影响;为提高低校准信噪比下的流形重构性能,采用基于辅助通道的子空间分解方法对采样矩阵进行优化;通过空间谱估计方法验证了非理想阵列基于流形分离方法对DOA估计的有效性。（3）针对常规标量阵列在非相干信源条件下基于流形分离技术的二维-多重信号分类方法（2D-MUSIC）算法计算复杂度高问题,本文研究了二维快速傅里叶变换MUSIC算法实现降低计算复杂度;针对极化敏感阵列,研究了二维极化元素空间（2D-Polarimetric Element Space,PES）MUSIC算法应用于极化敏感阵列的可行性,仿真表明了2 D-PES MUS IC算法对极化-DOA参数估计的有效性。（4）针对相干信源条件下基于流形分离技术重构阵列流形后的常规子空间拟合算法进行DOA估计计算复杂度高问题,研究了交替斜投影算法,通过交替斜投影方法每次只估计单个信号来波方向实现解相干以降低计算复杂度;针对极化敏感阵列下广义子空间拟合算法因极化-空间四维搜索导致计算复杂度高的问题研究了斜投影算法,在通过广义子空间拟合算法得到DOA估计结果的基础上利用斜投影技术直接投影出信号的极化矢量得到极化信息,降低了计算复杂度。
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