(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211150032.0 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 薛萍　张忆伟　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 杨红娟 (51)Int.Cl. G01S 3/802(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于互耦误差和幅相误差的联合校准 的DOA估计方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于互耦误差和幅相误 差的联合校准的DOA估计方法， 涉及超声波阵列 技术领域， 建立均匀线 阵模型； 进行互耦误差进 行误差校正， 重构互耦矩阵； 在互耦误差校正基 础上对幅相误差进行误差校正， 重构幅相误差矩 阵； 估计DOA。 本发明实现提高均匀超声波阵列的 准确定位， 在自校正算法的基础上可以有效估计 出准确的回波方向。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115494447 A 2022.12.20 CN 115494447 A 1.一种基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1、 建立均匀线阵模型； S2、 进行互耦误差进行误差校正， 重构互耦矩阵； S3、 在互耦误差校正基础上对幅相误差进行误差校正， 重构幅相误差矩阵； S4、 估计DOA。 2.根据权利要求1所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在 于， 所述均匀线阵模型由M个位于x轴上的传感器构成， 所述M个传感器分别作为阵元， 其组 成的集合为I＝{i,i＝1,2, …,M}， 所述阵元之间距离均为d， d＝λ/2， λ为载波波长； 有N个目 标源入射到均匀线阵上， 目标源的载波 波长均为 λ， 方向角为θk＝1,2,…,N。 3.根据权利要求2所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在 于， 基于互耦误差下， 阵列接收信号矢量 为： x(t)＝CA( θ )s(t)+n(t)； A( θ )为方向矩阵， 为： 其中 C为互耦矩阵， C＝toepl itz{[c1,c2,…,cm,0,…,0]}， 0＜ |cm|＜…＜|c2|＜|c1|＝1。 4.根据权利要求3所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在 于， 步骤S2包括： 建立第一空间谱函数为： 根据下式计算互耦系数ci， 重构互耦矩阵： ci＝emin{QHQ}； 其中， emin{QHQ}表示QHQ最小特征值对应的特征向量， c＝[c1,c2,…,cm ]H,W(ei)＝W1(ei)+W2(ei)， eil＝[ei]l。 5.根据权利要求3所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115494447 A 2于， 在互耦误差基础上， 参 考幅相误差的阵列接收信号矢量 为： x(t)＝GCA( θ )s(t)+n(t)； 其中， G为幅相误差矩阵， G＝dia g{[g1( θ ),g2( θ ),…,gM( θ )]}， 6.根据权利要求5所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在 于， 步骤S3包括： 构造代价 函数： 式中， 为转向矢量， 幅相误差矩阵G 满足： En为噪声子空间； 将 带入所述代价 函数中， 计算幅相误差向量 为： s.t.gHw＝1； 其中， g＝[g1( θ ),g2( θ ),…,gM( θ )]， 解得 其中， 7.根据权利要求6所述基于互耦误差和幅相误差的联合校准的DOA估计方法， 其特征在 于， 所述DOA估计方法包括： 建立第二空间谱函数为： 其中， Es为信号子空间； 将重构的互耦矩阵幅相误差矩阵代入x(t)＝GCA( θ )s(t)+n(t) 中， 实现DOA的估计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115494447 A 3