技术特征：
1.一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤s1、针对一接收阵列，获取其在第一位置处接收的辐射源信号，并计算该信号的协方差矩阵，再通过特征值分解得到对应的噪声子空间，其中，该接收阵列由m个阵元组成，阵元间距为单位间隔d＝λ/2，λ表示波长；步骤s2、多次移动所述的接收阵列，并且在每个新位置处均执行一次步骤s1中的操作，获得对应的噪声子空间；步骤s3、根据每次移动获取的噪声子空间构建二次优化问题，再通过构造代价函数的方式求解该二次优化问题，得到辐射源位置与幅相误差的估计值。2.根据权利要求1所述的一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，在所述步骤s1中，假设该接收阵列沿y轴方向排列，空间中有k个辐射源，辐射源位置为p
k
＝[p
xk
,p
yk
,p
zk
]
t
，k个辐射源信号均为波长为λ的远场窄带信号，并且观测点的位置为u1＝[u
x1
,u
y1
,u
z1
]
t
，观测点位置精确已知；当阵列幅相误差存在时，接收到的辐射源信号的表达式为：y1(t)＝ca1s(t)+n1(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)公式(1)中，为信号向量，n1(t)为加性高斯白噪声，a1＝[a1(p1),a1(p2),
…
,a1(p
k
)]代表方向矩阵，a1(p
k
)代表p
k
方向上的阵列导向矢量，表示为其中，d
m
表示阵列的第m个阵元相对于参考阵元的位置矢量，k1(p
k
)为观测位置u1处的波数向量，表示为3.根据权利要求2所述的一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，在所述步骤s1中，根据所述接收到的辐射源信号，计算协方差矩阵，表达式为：公式(2)中，j表示数据的快拍数。4.根据权利要求3所述的一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，在所述步骤s1中，对协方差矩阵进行特征分解，表达式为：公式(3)中，和分别为第1个位置的接收信号协方差矩阵特征分解得到的信号子空间和噪声子空间，记λ
1,i
,i＝1,
…
,m为r1的m个特征值且λ
1,1
≥
…
≥λ
1,k
＞λ
1,k+1
＝
…
＝λ
1,m
，和分别为由k个大特征值和m-k个小特征值组成的对角阵，其中，5.根据权利要求4所述的一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，在所述步骤s2中，当进行第l次移动时，噪声子空间为假设一共观测了l次，
则l个观测点的位置分别记为u
l
＝[u
xl
,u
yl
,u
zl
]
t
。6.根据权利要求5所述的一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，其特征在于，所述s3具体包括：步骤s301、构建二次优化问题，表达式为:公式(4)中，e1＝[1,0,...,0]
t
，c＝[c1,c2,...,c
m
]为幅相误差，其中，表示进行第l次观测时获得的噪声子空间；a
l
(p)表示进行第l次观测时，接收阵列的导向矢量；步骤s302、构造代价函数，表达式为：步骤s303、对所述代价函数求偏导：c＝ξq-1
(p)e1，其中，ξ是一个常数，由于则得ξ＝1/e
h
q-1
(p)e1；步骤s304、获得幅相误差c的估计值：步骤s305、将幅相误差c的估计值代入辐射源位置的估计值表示为：
技术总结
本发明公开了一种基于移动阵列的联合幅相误差估计与直接定位方法，包括：通过移动阵列接收辐射源信号，再通过阵列的移动变换阵列位置；新的阵列再次接收辐射源信号；对多次阵列接收到的信号计算协方差矩阵进行特征值分解，得到多个信号噪声子空间；通过噪声子空间和导向矢量重构二次优化问题，构造代价函数，最后通过网格搜索确定辐射源位置，同时获得幅相误差估计值。本发明突破了传统的直接定位中辐射源位置估计精度受限于幅相误差的藩篱，且无需辅助信源和阵元，也无需迭代求解，可以获得高精度的辐射源位置和幅相误差联合估计，具有重要的应用价值。有重要的应用价值。有重要的应用价值。
技术研发人员：张淇婷 李建峰 李潘 朱珂慧 张小飞
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2022/5/10