Angular Superresolution with Antenna Pattern Errors论文阅读

1. 论文的研究目标与实际问题意义

1.1 研究目标

论文旨在解决相位阵列雷达（PAR）成像中天线方向图误差对反卷积算法性能的恶化问题。传统角超分辨率方法假设天线方向图精确已知，但实际应用中存在幅度/相位误差和传感器位置扰动，导致方向图失配，最终造成反卷积结果失真。论文通过建立误差模型并设计新型抗扰动算法，提升方向图误差容忍度，实现更稳健的角超分辨率成像。

1.2 实际问题与产业意义

实际痛点：在实波束扫描雷达中，天线波束宽度限制了角分辨率，而反卷积技术是突破物理分辨率极限的重要手段。然而，天线制造公差、环境扰动等因素导致方向图失配，传统方法（如CID）在此场景下性能显著下降。
产业意义：

• 军事领域：提升雷达对密集目标（如导弹群）的分辨能力；
• 民用领域：增强自动驾驶雷达对近距离障碍物的识别精度；
• 技术突破：推动高精度低成本天线阵列的实用化，降低校准成本。

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2. 论文的创新方法与模型

2.1 天线方向图误差建模

论文首次将幅度误差（$\Delta {\alpha }_m$）、相位误差（$\Delta {\beta }_m$）和传感器位置误差（$\Delta x_m,\Delta y_m$）统一建模为复数域扰动项：
$$\tilde{h}(\theta )=h(\theta )+e(\theta )$$
其中真实方向图$\tilde{h}(\theta )$可分解为标称方向图$h(\theta )$和误差项$e(\theta )$。通过泰勒展开近似（式12）和Hadamard乘积（式15），误差项被表达为：
e ( θ ) = I M T