面阵雷达通道间误差校准方法、装置、设备及介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113970729A(43)申请公布日2022.01.25(21)申请号202111411887.X(22)申请日2021.11.25(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人王晶阳杨健(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人花丽(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图4页(54)发明名称面阵雷达通道间误差校准方法、装置、设备及介质(57)摘要本申请涉及MIMO雷达技术领域，特别涉及一种面阵雷达通道间误差校准方法、装置、设备及介质，其中，方法包括：基于对射直达波数据建立实测对射直达波数据的信号模型；基于实测对射直达波数据的信号模型，估计两个对射面阵之间的相对位置关系；以相对位置关系作为真值，计算通道间幅相误差估计值，并且利用通道间幅相误差估计值对目标反射回波数据进行补偿，以对补偿后的反射回波数据进行成像处理，生成雷达成像结果。由此，解决了相关技术中依赖于金属平板或金属柱等外部定标体的问题，极大地提高了MIMO面阵雷达通道间幅相误差校正方法的便捷性及准确性。CN113970729ACN113970729A权利要求书1/2页1.一种面阵雷达通道间误差校准方法，其特征在于，包括以下步骤：基于对射直达波数据建立实测对射直达波数据的信号模型；基于所述实测对射直达波数据的信号模型，估计两个对射面阵之间的相对位置关系；以及以所述相对位置关系作为真值，计算通道间幅相误差估计值，并且利用所述通道间幅相误差估计值对目标反射回波数据进行补偿，以对补偿后的反射回波数据进行成像处理，生成雷达成像结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于对射直达波数据建立实测对射直达波数据的信号模型，包括：将任意两个MIMO面阵雷达设置为对射的几何构型；根据两个面阵之间的实际位置建立包含通道间幅相误差的所述实测对射直达波数据的信号模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计两个对射面阵之间的相对位置关系，包括：根据所述信号模型实测测得的对射直达波数据，利用主成分分析方法估计所述两个对射面阵之间相对位置关系，其中，所述相对位置关系包括面阵在三个方向上的欧拉角和三个方向上的偏移量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述相对位置关系作为真值，计算通道间幅相误差估计值，包括：将所述相对位置关系作为所述真值，计算参考对射直达波与所述实测对射直达波数据的共轭Hadamard积；并对所述共轭Hadamard积进行SVD分解，得到所述通道间幅相误差估计值。5.根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，在估计所述两个对射面阵之间的相对位置关系之后，还包括：获取所述相对位置关系的主成分贡献率；根据所述主成分贡献率得到估计性能的评价指标，并由所述评价指标生成评价结果。6.一种面阵雷达通道间误差校准装置，其特征在于，包括：建立模块，用于基于对射直达波数据建立实测对射直达波数据的信号模型；预估模块，用于基于所述实测对射直达波数据的信号模型，估计两个对射面阵之间的相对位置关系；以及校准模块，用于以所述相对位置关系作为真值，计算通道间幅相误差估计值，并且利用所述通道间幅相误差估计值对目标反射回波数据进行补偿，以对补偿后的反射回波数据进行成像处理，生成雷达成像结果。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述建立模块，具体用于：将任意两个MIMO面阵雷达设置为对射的几何构型；根据两个面阵之间的实际位置建立包含通道间幅相误差的所述实测对射直达波数据的信号模型。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预估模块，具体用于：根据所述信号模型实测测得的对射直达波数据，利用主成分分析方法估计所述两个对2CN113970729A权利要求书2/2页射面阵之间相对位置关系，其中，所述相对位置关系包括面阵在三个方向上的欧拉角和三个方向上的偏移量。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准模块，具体用于：将所述相对位置关系作为所述真值，计算参考对射直达波与所述实测对射直达波数据的共轭Hadamard积；并对所述共轭Hadamard积进行SVD分解，得到所述通道间幅相误差估计值。10.根据权利要求6‑9任一项所述的装置，其特征在于，在估计所述两个对射面阵之间的相对位置关系之后，所述校准模块，还用于：获取所述相对位置关系的主成分贡献率；根据所述主成分贡献率得到估计性能的评价指标，并由所述评价指标生成评价结果。11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1‑5任一项所述的面阵雷达通