CN102075302B - 一种矢量传感器阵列的误差估计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矢量传感器阵列的误差估计方法及装置。本发明在误差估计中考虑相对误差，通过构造基于误差变量的阵列流型，并根据阵列流型与阵元响应估计结果之间的夹角，求解相应的误差。本发明无需采用参考信号，即可实现阵列误差的估计。

Description

一种矢量传感器阵列的误差估计方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种矢量传感器阵列的误差估计方法及装置。

背景技术

在无线通信系统中，使用天线阵列可增加系统信道容量，从而为用户提供更高的数据传输速率。一种重要的天线阵列称为矢量传感器阵列。矢量传感器阵列的每个阵元最多可以有6个传感器，包括3个在三维空间中相互垂直，长度相等的线状传感器(如图1所示)和3个在三维空间中相互垂直，面积相等的正方形环状传感器(如图2所示)。其中线状传感器用于感应电场，而环状传感器用于感应磁场。对一个方向确定的来波信号，矢量传感器阵列的一个阵元将最多产生6路接收信号，实际应用中，可能会只采用3个电场感应器或3个磁场感应器。

来波方向估计和波束形成是天线阵列的两大主题。基于矢量传感器阵列，研究者提出了大量基于矢量传感器阵列特性的来波方向估计和波束形成方法。以下文献给出了一些例子：“基于矢量传感器阵列的信号多参数估计方法”，电路与系统学报，2006年第3期；“基于矢量传感器的高分辨频率估计算法研究”，《哈尔滨工程大学学报》，2007年第3期；“一种基于矢量传感器阵的盲波束形成方法研究”，《仪器仪表学报》，2007年第4期。

以上文献中的来波方向估计方法和波束形成方法都基于一个假设，即矢量传感器阵列的安装位置完全准确，并且矢量传感器具有理想的阵列响应，即幅度响应为1，相位响应为0。天线阵列在实际应用中，由于不同传感器老化程度的不同，很难保证所有传感器都具有理想响应。同时，阵元在安装或使用的过程也可能出现位置偏差和朝向偏差。所有这些误差都将影响天线阵列的性能，特别是在来波方向估计方面的性能。因此，对矢量感应器阵列的误差估计和校正，成为一个重要课题，目前已有盲校正方法和基于参考信号的误差估计和校正方法。其中，基于参考信号的误差估计和校正方法，其缺点在于：1)必须有用于产生参考信号的硬件设备，并且必须精确知道信号的方向角，这增加了系统的复杂度；2)参考信号相对用户信号是干扰，因此参考信号的使用相当于增加了系统的干扰水平。现有的盲校正方法的缺陷在于：需要通过参考信道将发送信号传输到基站端，并需要估计参考信道和实际信道的时延差，实际也相当于在接收端产生一个参考信号，其系统复杂度较高。

从以上分析可以看出，在对矢量传感器阵列进行误差估算时，现有技术的方法都需要角度已知的参考信号，因而系统复杂度高；同时，现有技术只能对矢量传感器阵列的通道误差，即幅度响应误差和相位响应误差进行校正，不能进一步区分阵元的位置误差以及朝向误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矢量传感器阵列的误差估计方法及装置，无需使用参考信号即可实现对阵列的误差估计。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种矢量传感器阵列的误差估计方法，包括：

步骤A，计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的阵元响应估计结果；

步骤B，对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差；

步骤C，对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元；

步骤D，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的阵元位置误差。

优选地，上述方法中，所述步骤A中，所述计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果包括：

步骤A1，根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号；

步骤A2，计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。

优选地，上述方法中，所述步骤B包括：

步骤B1，对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型；

步骤B2，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。

优选地，上述方法中，所述步骤C包括：

步骤C1，对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型；

步骤C2，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第二阵元流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。

优选地，上述方法中，所述步骤D包括：

步骤D1，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的阵元朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型；

步骤D2，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。

本发明还提供了一种矢量传感器阵列的误差估计装置，包括：

阵元响应估计单元，用于计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的阵元响应估计结果；

来波方向及通道误差估计单元，用于对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差；

朝向误差估计单元，用于对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元；

位置误差估计单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的阵元位置误差。

优选地，上述误差估计装置中，所述阵元响应估计单元包括：

接收信号提取单元，用于根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号；

阵列响应估计单元，用于计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。

优选地，上述误差估计装置中，所述来波方向及通道误差估计单元包括：

第一构造单元，用于对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型；

第一处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。

优选地，上述误差估计装置中，所述朝向误差估计单元包括：

第二构造单元，用于对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型；

第二处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第二阵元流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。

优选地，上述误差估计装置中，所述位置误差估计单元包括：

第三构造单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的阵元朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型；

第三处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。

从以上所述可以看出，本发明提供的矢量传感器阵列的误差估计方法及装置，无需发送端发送参考信号，也无需在接收端产生参考信号，即可实现阵列误差的估计，从而简化了误差估计的硬件系统，并避免了参考信号对正常通信的干扰。并且，本发明不仅可以估计天线阵列的通道误差，同时还可以估计得到阵元的位置误差和朝向误差。同时，本发明还通过对不同类型误差分开处理，简化了误差估计模型，减少了运算量。

附图说明

图1为矢量传感器阵列中的3个线状传感器的结构示意图；

图2为矢量传感器阵列中的3个环状传感器的结构示意图；

图3为本发明实施例所述矢量传感器阵列的误差估计方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中构造阵列流型的举例示意图；

图5为本发明实施例所述矢量传感器阵列的误差估计装置的结构示意图。

具体实施方式

现有技术一般考虑矢量传感器阵列的绝对误差。绝对误差是指天线阵列响应与理想响应之间的差别。对天线阵列绝对误差的估计和补偿可以达到阵列校正的目的。同样的，对天线阵列相对误差的估计和补偿也能够达到阵列校正的目的。在对相对误差进行补偿后，整个天线阵列出现相同的误差。这一误差实际上可以等价看成无线信道传输的未知衰减，从而可在接收端的后续处理中进行估计，不会影响天线阵列中波束形成和来波方向估计功能。

基于以上考虑，本发明只考虑天线阵列的相对误差。本发明所考虑的阵元的误差类型包括：

通道误差：指每个阵元每个传感器出现增益误差，考虑复增益，可进一步分为幅度响应误差和相位响应误差。

位置误差：指阵元偏离其正确安装位置的整体移位，其安装位置可用三维坐标描述，则位置误差可以用3个参数描述，分别表示每个坐标轴的偏差。

朝向误差：指阵元偏差其正确安装位置的旋转，一般可分解为x-y平面的旋转和x-z平面的旋转。因此朝向误差可以用两个参数描述。其中、x、y、z分别是指三维坐标的三个轴。

阵元出现的误差是上述误差的综合。

以下将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图3所示，本发明实施例所述矢量传感器阵列的误差估计方法，包括以下步骤：

步骤31，计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的阵元响应估计结果。

步骤32，对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差。

步骤33，对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元。

步骤34，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的位置误差。

这里，上述步骤31中，所述计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，具体包括：

步骤311，根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号，具体方法可以是，将来波信号与载波信号相乘，再经过一个带宽等于来波信号带宽的低通滤波器进行滤波，滤波后即得到所述来波信号对应的接收信号。

步骤312，计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。

上述步骤32具体包括：

步骤321，对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型。

步骤322，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。

上述步骤33具体包括：

步骤331，对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型；

步骤332，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第二阵元流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。

上述步骤34具体包括：

步骤341，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型；

步骤342，将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。

上述步骤32～34中，都是以待求解的参数作为变量，构造阵列流型；然后求解阵列流型和阵元响应估计结果这两个矢量之间的夹角，将该夹角作为目标函数，求解在目标函数取最小值时阵列流型中的变量的取值，即得到待求解的参数的估计结果。为帮助理解本发明，以下介绍阵列流型的构造方式：

请参考图4，假设图4中的入射信号是一个来波信号。在三维自由空间中，到达一个天线阵列的平面波的到达角可用图4中的两个角度描述，其中θ是入射信号在x-y平面上的投影与x轴之间的夹角，又称为方位角，

是入射信号与x-y平面之间的夹角，又称为仰角。

如果天线阵列的所有阵元是图1所示的矢量传感器，则每个传感器的增益和来波方向有关，例如假设原点处有一个阵元，在没有噪声的情况下该阵元的接收信号可以表示为：

其中s(t)为发送信号，

是阵元在没有误差情况下的阵列流型，

对应于发送信号的功率。

当阵元存在误差时，阵列流型相应地修改为

其中B、C、D分别代表阵元的通道误差矩阵、朝向误差矩阵和位置误差矩阵，因此阵列流型可表示成来波信号方向和误差对阵元增益的联合影响。

上述步骤32中，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型，即第一阵列流型为：

上述步骤33中，在忽略阵元的位置误差的情况下构造第二阵列流型，此时第二阵列流型为

其中B已经是一个已知参数。

上述步骤34中构造的第三阵列流型为

其中B、C均是已知参数。

上述步骤32～34中，均需要求解夹角取最小值时变量的取值，可以按照现有技术中的数学求解方法进行求解，不再赘述。

本发明中，矢量传感器阵列通常会接收到多个来波信号，此时可以根据多个来波信号分别进行上述处理，即针对每个来波信号，均得到阵列流型与阵元相应估计结果两个矢量之间的夹角，然后以所有夹角之和为目标函数，求解目标函数取值最小时阵列流型中的未知变量的取值，得到相应变量的估计结果。

从以上所述可以看出，本发明实施例所述误差估计方法，无需发送端发送参考信号，也无需在接收端产生参考信号，即可实现阵列误差的估计，从而简化了误差估计的硬件系统，并避免了参考信号对正常通信的干扰。本发明实施例所述误差估计方法，不仅可以估计天线阵列的通道误差，同时还可以估计得到阵元的位置误差和朝向误差。同时，本发明实施例通过对不同类型误差分开处理，简化了误差估计模型，减少了运算量。

基于上述矢量传感器阵列的误差估计方法，本发明实施例还提供了一种矢量传感器阵列的误差估计装置。如图5所示，所述误差估计装置包括：

阵元响应估计单元，用于计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的阵元响应估计结果；

来波方向及通道误差估计单元，用于对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差；

朝向误差估计单元，用于对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元；

位置误差估计单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的阵元响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的阵元位置误差。

其中，所述阵元响应估计单元包括：

接收信号提取单元，用于根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号；

阵列响应估计单元，用于计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。

其中，所述来波方向及通道误差估计单元包括：

第一构造单元，用于对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型；

第一处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。

其中，所述朝向误差估计单元包括：

第二构造单元，用于对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型；

第二处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第二阵元流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。

其中，所述位置误差估计单元包括：

第三构造单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的阵元朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型；

第三处理单元，用于将所述每个阵元的阵元响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矢量传感器阵列的误差估计方法，其特征在于，包括： 

步骤A，计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的响应估计结果； 

步骤B，对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差； 

步骤C，对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元； 

步骤D，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的位置误差。 

2.如权利要求1所述的误差估计方法，其特征在于，所述步骤A中，所述计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果包括： 

步骤A1，根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号； 

步骤A2，计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。 

3.如权利要求1所述的误差估计方法，其特征在于，所述步骤B包括： 

步骤B1，对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型； 

步骤B2，将所述每个阵元的响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。 

4.如权利要求3所述的误差估计方法，其特征在于，所述步骤C包括： 

步骤C1，对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型； 

步骤C2，将所述每个阵元的响应估计结果和所述第二阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。 

5.如权利要求3所述的误差估计方法，其特征在于，所述步骤D包括： 

步骤D1，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型； 

步骤D2，将所述每个阵元的响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。 

6.一种矢量传感器阵列的误差估计装置，其特征在于，包括： 

阵元响应估计单元，用于计算所述矢量传感器阵列对来波信号的阵列响应估计结果，并对所述阵列响应估计结果进行分解，得到所述矢量传感器阵列中的每个阵元的响应估计结果； 

来波方向及通道误差估计单元，用于对所述矢量传感器阵列中的每个阵元，在忽略阵元的朝向误差和位置误差的情况下，根据所述阵元响应估计结果，估计所述每个阵元的来波信号方向和通道误差； 

朝向误差估计单元，用于对于每个阵元，在忽略阵元的位置误差的情况下，根据参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的响应估计结果、和所述每个阵元的通道误差的估计结果，估计所述每个阵元的朝向误差，所述参考阵元是从所述矢量传感器阵列所有阵元中任意选择的一个阵元； 

位置误差估计单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的响应估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、和所述每个阵元的朝向误差的估计结果，估计所述每个阵元的位置误差。 

7.如权利要求6所述的误差估计装置，其特征在于， 

所述阵元响应估计单元包括： 

接收信号提取单元，用于根据预先获得的所述来波信号的载波频率，对所述来波信号进行相干解调，提取得到所述来波信号对应的接收信号； 

阵列响应估计单元，用于计算所述来波信号对应的接收信号的自相关矩阵，并对所述自相关矩阵进行一次特征值分解，选取最大特征值对应的特征向量作为所述来波信号的阵列响应估计结果。 

8.如权利要求6所述的误差估计装置，其特征在于， 

所述来波方向及通道误差估计单元包括： 

第一构造单元，用于对所述每个阵元，根据未知的所述每个阵元的来波信号方向和未知的所述每个阵元的通道误差，构造来波信号的第一阵列流型； 

第一处理单元，用于将所述每个阵元的响应估计结果和所述第一阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时来波信号方向和通道误差的取值，得到所述每个阵元的来波信号方向的估计结果和通道误差的估计结果。 

9.如权利要求6所述的误差估计装置，其特征在于， 

所述朝向误差估计单元包括： 

第二构造单元，用于对于所述每个阵元，根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果和未知的所述每个阵元的朝向误差，构造来波信号的第二阵列流型； 

第二处理单元，用于将所述每个阵元的响应估计结果和所述第二阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时朝向误差的取值，得到所述每个阵元的朝向误差的估计结果。 

10.如权利要求6所述的误差估计装置，其特征在于， 

所述位置误差估计单元包括： 

第三构造单元，用于根据所述参考阵元的来波信号方向的估计结果、所述每个阵元的通道误差的估计结果、所述每个阵元的朝向误差的估计结果、和未知的所述每个阵元的位置误差，构造来波信号的第三阵列流型； 

第三处理单元，用于将所述每个阵元的响应估计结果和所述第三阵列流型作为多维空间的两个矢量，求解在该两个矢量之间的夹角最小时位置误差的取值，得到所述每个阵元的位置误差的估计结果。 

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