一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法技术

该发明专利技术公开了一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法，属于接收无线传输信号的天线阵列信号处理范畴，特别是一种利用稀疏重构来实现波束展宽和旁瓣抑制从而使天线阵优化的方法。利用稀疏约束算法实现波束展宽的同时，能够得到较低的旁瓣电平，进而增强了对干扰信号的抑制能力。通过建立天线阵模型，确定导向矢量参数，再利用超完备字典表示观测和干扰方向信息的矩阵，随后初始化波束形成器的权值向量，并对其做稀疏迭代，已得到满足条件的权值向量，从而使输出峰值在原有基础上得到有更低的旁瓣。相对于其他的算法，本算法在实现主瓣窄的同时做到超分辨，旁瓣低的同时又提高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法
本专利技术属于接收无线传输信号的天线阵列信号处理范畴，特别是一种利用稀疏重构来实现波束展宽和旁瓣抑制从而使天线阵优化的方法。
技术介绍
阵列天线易于实现窄波束、低副瓣和相控波束扫描，使得发现目标和跟踪目标的可靠性、稳定性和实时性等性能得以提高。所以天线的优化，在现实生活中就尤为的重要了。对阵列天线的优化主要有两方面：一是对方向性系数这一指标进行优化，以得到具有最大方向性系数的阵列激励幅度和相位；一是波束赋形的优化设计，即改变阵列激励幅度和/或相位使辐射方向图为指定的波束形状。其中波束展宽和旁瓣抑制是极其重要的两方面，值得深入研究。在实际中，有很多关于波束展宽的算法，例如，为了满足星载合成孔径雷达成像幅宽的需要而在传统相位加权算法基础上提出的遗传算法与模拟退火算法。又如在研究五臂阵的自适应过程中提出的零点展宽算法，以及加宽零陷而增加信噪比提高整体性能的算法。同样，线性稀疏阵压低旁瓣也有若干方法，常见的思路无非是改进阵元排布、设计阵元接收的加权值omega，获得性能较好的波束形成器、窗函数加权压低旁瓣。但往往目前的方法存在较大的缺陷，比如结果与真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法,该方法的具体步骤为：步骤1、参数设置：步骤1‑1、根据所给阵列结构设置导向矢量的参数γ、λ、p，其中γ和λ为后续步骤中需要的拉格朗日乘子，λ为确定稀疏约束的有效性，γ为调节无失真响应约束及稀疏约束的影响，p调节波束的稀疏度；步骤1‑2、根据观测方向和旁瓣区域生成其中A表示L×N矩阵，包括了导向矢量角度范围，包含了可能存在的干扰方向；L是表示传感器数目，N代表了超过干扰范围的空间抽样数；而α＝γ/λ为拉格朗日乘数，a(θ0)为信号源的方向向量；步骤2、初始化：令迭代指数i＝0，初始权值为w(0)，其中w表示空域滤波器的权向量；w(i)表示w在第i次迭代时...

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法,其特征在于该方法的具体步骤为：步骤1、参数设置：步骤1-1、根据所给阵列结构设置导向矢量的参数γ、λ、p，其中γ和λ为后续步骤中需要的拉格朗日乘子，λ为确定稀疏约束的有效性，γ为调节无失真响应约束及稀疏约束的影响，p调节波束的稀疏度；步骤1-2、根据观测方向和旁瓣区域生成其中A表示L×N矩阵，包括了导向矢量角度范围，包含了可能存在的干扰方向；L是表示传感器数目，N代表了超过干扰范围的空间抽样数；而α＝γ/λ为拉格朗日乘数，a(θ0)为信号源的方向向量；步骤2、初始化：令迭代指数i＝0，初始权值为w(0)，其中w表示空域滤波器的权向量；w(i)表示w在第i次迭代时的当前权值；步骤3、迭代；步骤4、如果结果符合要求，算法终止，若不满足，则返回步骤3利用新获得的λ和γ继续...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑛，赵丹旎，王婷静，陈垠江，康宁，赵华鹏，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51