摘要：利用单个旋转天线实现波束扫描高精度测角具有十分重要的意义。为了以低计算复杂度实现高精度角度估计,该文提出一种基于模式分量分离的闭式估计方法。首先将天线方向图表示为指数和形式,将角度估计问题转化为包含角度信息的模式分量估计问题,从而实现单模角度估计。结合模式分量的理论估计误差,推导得到多模联合估计式和理论估计精度。针对非理想观测条件下,模式分量求解出现的数值不稳定问题,提出对方向图进行匹配重构的方法,首先通过对观测序列和方向图抽样点进行互相关计算,估计得到粗略角度,确定方向图重构的角度范围,再通过匹配重构避免观测角度矩阵的病态问题。理论和仿真结果表明,所提的基于模式分量分离的多模测角方法具有估计精度高、计算简单的优点,提出的匹配重构方法提高了估计算法的适应性。

关键词：测角 波束扫描 病态问题 互相关 模式分量 

单位：中国航天科工集团8511研究所; 南京210007; 中国航天科工集团二院研究生院; 北京100854