Array mapping for the SESAM system: Optimal transformation matrix design

Avbildning (mappning) av utdatavektorerna från en existerande antenn-array på motsvarande utdatavektorer från en virtuell antenn-array är en välkänd procedur. Fördelen är att array-egenskaperna och bärings (DOA) -beräkningen kan optimeras separat, exempelvis kan man kombinera snabba beräkningsalgoritmer avsedda för raka linjära array:er med runtomtäckning, d.v.s. cirkulära array:er. Villkor för att bevara mätnoggrannheten (bäringsestimatens varians) under sådan avbildning har formulerats av flera författare men hittills har de systematiska bäringsfelen ("bias") behandlats i betydligt mindre omfattning. I rapporten visas att dessa senare fel kan dominera, speciellt i signalspaningsscenarier med krav på stor bandbredd. Föreliggande rapport utnyttjar en geometrisk tolkning av en Taylorutveckling av DOA-estimatorns kostnadsfunktion för att härleda en algoritm varmed transformationsmatriser T kan konstrueras som nästan helt eliminerar ovan nämnda bias. Nyckeln ligger i att konstruera T så att avbildningsfelen blir ortogonala mot vissa av kostnadsfunktionens gradienter. Verifierande simuleringar redovisas där de systematiska felen reducerats upp till 100 gånger trots att den runda array:en haft ett elementavstånd av 4 våglängder. En flerstegsprocedur föreslås också varmed även variansen hos bäringsestimaten kan minimeras.