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基于分布式极化敏感阵列的参数联合估计方法

成果描述：本发明涉及分布式极化敏感阵列的参数估计技术，特别涉及信号波达角度和极化参数的联合估计方法。一个完备的电磁矢量传感器由空间放置的3个电偶极子和3个磁偶极子构成，它们在空间共点放置相互正交，从而形成极化敏感阵列，可以接收入射电磁波全部的电场分量和磁场分量，因而相较于传统的标量阵列，极化敏感阵列可以接收更多的入射信号的信息。又，极化敏感阵列能够感应入射信号的极化信息，从而获得入射电磁信号的极化参数。然而，传统的标量阵列却由于不能感应入射信号的极化信息，而无法获得入射电磁信号的极化参数。并且，极化敏感阵列还可以同时感应入射电磁波的极化信息和空域信息。因此，极化敏感阵列不管是用于极化参数估计还是自适应波束的形成，其都具有比传统标量阵列更优越的系统性能。在极化敏感阵列的应用中，利用电场、磁场和坡印廷矢量之间的矢量关系，当空间放置有单个完备的电磁矢量传感器，利用该电磁矢量传感器就能够同时获得最多5个不相关信号的波达角度（DOA）和极化参数的估计，因此，在空间物理孔径受限的场合具有重要的意义。然而，针对极化敏感阵列的信号处理，大多假设各个阵元由2至6个共点放置的相互正交的电偶极子或磁偶极子构成，因此，各极子在空间共点放置不可避免的会有严重的互耦效应，互耦效应会降低天线系统的性能。阵元间的互耦现象是不可避免的，为了有效减少阵元各共点通道之间互耦的相互影响，现有技术提出了分布式极化敏感阵列，分布式极化敏感阵列是将极化敏感阵列各阵元共点分量在空间分散放置，其能够使阵元间的互耦效应大大降低，同时也可以感应入射电磁波的电场信息和极化信息。现有的针对分布式极化敏感阵列的参数估计方法大多针对完备的电磁矢量传感器，即在空间分散放置3个电偶极子和3个磁偶极子，然后再利用改进的矢量叉乘的方法来完成参数估计。然而，在实际中，由于空间电场和磁场是时变的，时变的电场产生磁场，时变的磁场产生电场，二者之间存在一定的冗余关系，因此考虑仅仅采用电偶极子或磁偶极子构成极化敏感阵列将可以获得更多的入射信号电磁信息。

电子科技大学 2021-04-10