无源探测系统快速测向性能分析：阵列误差影响

"该文是工程技术领域的论文，探讨了阵列误差对无源探测系统快速测向性能的影响。作者刘志强和马红光通过矩阵范数和泰勒级数的理论分析，研究了四种类型的阵列误差（方向图误差、位置误差、互耦误差和通道误差）对无源探测系统在快速测向时的性能影响。他们估计了在无阵列误差情况下目标方向映射角的偏差范围，并分析了这些误差如何影响阵列波束形成。研究表明，即使存在较小的阵列误差，对方向映射角的估计方差影响也很小。仿真结果显示，在最大波束幅度相对偏差为6.5%，信噪比为-20dB时，16元等距线阵的最大方向映射角估计偏差和均方差都小于0.015 rad，这与理论分析结果一致。关键词包括快速测向、阵列误差、估计偏差、非合作无源探测以及目标方向映射角。" 这篇论文详细研究了无源探测系统在面对阵列误差时的测向精度问题。首先，作者引入了四个关键的阵列误差类型：方向图误差，这涉及到天线方向图的实际形状与理想形状之间的偏离；位置误差，指的是阵列元素实际位置与理想位置的差异；互耦误差，发生在相邻天线之间能量的非期望传输；通道误差，涉及信号在不同天线通道间的不一致处理。这些误差都会对波束形成过程产生影响，进而影响到目标的精确定位。 通过矩阵范数和泰勒级数的理论工具，作者进行了深入的分析，估计了在理想情况（即无阵列误差）下目标方向的映射角偏差范围。然后，他们探讨了这些误差如何改变阵列波束形成的特性，导致目标方向映射角的估计偏差。论文的一个关键发现是，即使存在一定的阵列误差，其对方向映射角估计的方差影响并不显著，这意味着系统在一定程度上仍能保持良好的测向性能。 仿真结果进一步支持了这一理论分析，展示了在实际操作条件下，如最大波束幅度相对偏差6.5%和信噪比-20dB的场景下，一个16元等距线阵的测向精度。在这种情况下，最大方向映射角的估计偏差和均方差都控制在0.015 rad以内，表明了系统在存在误差时仍能实现较高的测向精度。 该研究对于理解并优化无源探测系统的快速测向性能具有重要意义，尤其是在实际部署中不可避免地会遇到各种阵列误差的情况下。这项工作不仅提供了理论分析方法，还通过仿真验证了理论预测，为改进无源探测系统的性能提供了有价值的参考。