一种共形阵列低旁瓣波束形成方法与流程

技术特征：
1.一种共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，包括：建立天线阵列的信号模型，得到来波方向的导向矢量；根据阵元法线方向和来波方向，计算得到相关度参数；根据所述相关度参数，构造多种形式的相关度加权函数；根据所述相关度加权函数，构造对应的低旁瓣波束形成权矢量；利用所述低旁瓣波束形成权矢量，形成天线方向图。2.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，建立天线阵列的信号模型，得到来波方向的导向矢量，包括：建立三维坐标系，得到来波方向对应的归一化方向矢量u0为：其中，表示来波方向的俯仰角，θ0表示来波方向的方位角；根据所述天线阵列，得到所述天线阵列的阵元法线方向矢量u
e
，以及阵元位置矢量p
e
，，其中，n表示天线阵列的阵元个数，[u
x,i u
y,i u
z,i
]
t
表示第i个阵元的法线方向矢量，[p
x,i p
y,i p
z,i
]
t
表示第i个阵元的位置矢量；在窄带情况下，根据参考阵元的接收信号s(t)，得到天线阵列的接收信号x(t)，其中，下，根据参考阵元的接收信号s(t)，得到天线阵列的接收信号x(t)，其中，式中，t表示时间，a(t)表示随时间变化的幅度调制函数，n(t)为噪声，f0表示信号的中心频率，k0表示波数矢量，λ表示波长，t表示转置，j表示虚数单位；根据所述天线阵列的接收信号x(t)，得到所述来波方向的导向矢量。3.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，对于共形阵的天线阵列，所述来波方向的导向矢量为：f(u0)＝u
0t
u
e
，式中，表示来波方向的俯仰角，θ0表示来波方向的方位角，f(
·
)表示n阵元的单元方向图，f(u0)表示n阵元对应u0方向的阵元方向图系数，k0表示波数矢量，u
e
表示阵元法线方向矢量，u0表示来波方向对应的归一化方向矢量，p
e
表示阵元位置矢量，j表示虚数单位，t表示转置。4.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，根据阵元法线方
向和来波方向，计算得到相关度参数，包括：利用反三角函数计算得到所述相关度参数为，δ＝cos-1
(u
0t
u
e
(:,i))，其中，相关度参数为来波方向与阵元法线方向的夹角，δ表示来波方向与第i个阵元法线方向的夹角，cos-1
表示反三角操作，u
e
(:,i)表示第i个阵元的法线方向，t表示转置，u
e
表示阵元法线方向矢量，u0表示来波方向对应的归一化方向矢量。5.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，所述多种形式的相关度加权函数包括：余弦函数形式的相关度加权函数f1(δ)，指数形式的相关度加权函数f2(δ)和辛克函数形式的相关度加权函数f3(δ)，其中，f1(δ)＝[cos(αδ)]
p
，f2(δ)＝exp{αδ
p
}，f3(δ)＝[sinc(αδ)]
p
，式中，δ表示相关度参数，α、p均为加权系数。6.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，根据所述相关度加权函数，构造对应的低旁瓣波束形成权矢量，包括：构建波束形成静态权矢量为，其中，w0是n
×
1维的静态权矢量，n表示阵元个数，表示来波方向的导向矢量；根据所述波束形成静态权矢量和所述相关度加权函数，构造不同形式的相关度加权函数对应的低旁瓣波束形成权矢量为，w＝f(δ)
⊙
w0，其中，f(δ)表示不同形式的相关度加权函数，
⊙
表示点乘。7.根据权利要求1所述的共形阵列低旁瓣波束形成方法，其特征在于，所述天线方向图表示为：其中，表示方向图函数，表示俯仰角，θ表示方位角，表示不同的和θ对应的空时导向矢量，w表示低旁瓣波束形成权矢量，h表示共轭转置。

技术总结
本发明涉及一种共形阵列低旁瓣波束形成方法，包括：首先建立天线阵列的信号模型，得到来波方向的导向矢量；根据阵元法线方向和来波方向，计算得到相关度参数，构造相关度加权函数；然后根据相关度加权函数和导向矢量，计算低旁瓣波束形成权矢量；最后输出低旁瓣波束形成天线方向图。本发明的共形阵列低旁瓣波束形成方法，构造基于相关度加权函数的低旁瓣波束形成权矢量，降低计算复杂度，克服了现有共形阵列无法直接进行加窗降低旁瓣的缺点。阵列无法直接进行加窗降低旁瓣的缺点。阵列无法直接进行加窗降低旁瓣的缺点。


技术研发人员：许京伟 廖桂生 王建新 王建 朱圣棋 阚庆云 王开伟
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/1/21