一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法技术

本发明专利技术涉及一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，包括：构造一个虚拟的过采样均匀间隔直线阵；确定虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d；根据虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d，确定该虚拟的过采样均匀间隔直线阵可重构的第q个方向图对应的激励列矢量w

A pattern reconfigurable sparse linear array synthesis method

The invention relates to a pattern reconfigurable sparse linear array synthesis method to construct a virtual oversampled uniformly spaced linear array; determine the array element position vector virtual oversampled uniformly spaced linear array D; according to the array element position vector virtual oversampled uniformly spaced linear array D, determine the corresponding the Q pattern of the virtual oversampled uniformly spaced linear array of reconfigurable incentive column vector w

【技术实现步骤摘要】
一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法
本专利技术涉及无线通信领域，特别涉及一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法。
技术介绍
近年来，可重构阵列天线因其仅需改变阵元激励就可实现多个方向图而被广泛应用于雷达、遥感、航天器及无线通信等领域(参考文献[1]：A.F.Morabito,A.Massa,P.Rocca,andT.Isernia,"Aneffectiveapproachtothesynthesisofphase-onlyreconfigurablelineararrays,"IEEETrans.AntennasPropagat.,vol.60,no.8,pp.3622-3631,Aug.2012)。众所周知，阵元位置的非均匀排布可以有效地节省阵元数目，从而有利于减轻阵列天线整体重量、简化馈电网络以及降低应用系统的成本和造价(参考文献[2]：X.Zhao,Y.Zhang,Q.Yang,"AHybridAlgorithmforSynthesizingLinearSparseArrays,"Prog.Electromagn.Res.C,vol.63,pp.75-83,2016)。目前，非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，包括：步骤S01、根据给定的阵列口径长度，以微小步长对其进行均匀离散化，在每个离散点上都排布一个阵元，从而构造一个虚拟的过采样均匀间隔直线阵；确定所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d；步骤S02、根据所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d，确定该虚拟的过采样均匀间隔直线阵可重构的第q个方向图对应的激励列矢量w

【技术特征摘要】
1.一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，包括：步骤S01、根据给定的阵列口径长度，以微小步长对其进行均匀离散化，在每个离散点上都排布一个阵元，从而构造一个虚拟的过采样均匀间隔直线阵；确定所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d；步骤S02、根据所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d，确定该虚拟的过采样均匀间隔直线阵可重构的第q个方向图对应的激励列矢量w(q)，q＝1,…,Q，以及由这Q组激励列矢量组成的激励矩阵W；然后由位置矢量d、激励列矢量w(q)和观测角度θ共同决定的方向图函数，确定所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的导向矢量a(θ)；步骤S03、根据联合稀疏恢复理论，以最小化激励矩阵W的混合l2/l1范数为优化目标，以Q个方向图设计要求为约束条件，结合步骤S02得到的激励列矢量w(q)、导向矢量a(θ)，建立综合Q组方向图的凸优化模型；步骤S04、利用凸优化算法求解步骤S03建立的凸优化模型，计算出激励矩阵W，由此确定阵元数目、阵元位置以及可重构的Q个方向图对应的Q组阵元激励。2.根据权利要求1所述的一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，其特征在于，步骤S01具体包括：以离散步长Δ均匀离散化给定的阵列口径L，形成N个足够密的均匀栅格点，在每个栅格点上放置一个天线单元，构成虚拟的N元过采样等间隔直线阵，其中Δ<<λ/2，λ为工作波长；该虚拟阵的位置矢量d＝[d1,d2…,dN]，其中第n个栅格点的位置dn＝(n-1)Δ，n＝1,2,…,N。3.根据权利要求2所述的一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，其特征在于，步骤S01中，所述离散步长Δ根据给定的阵列口径L来取值，以保证离散点足够密、在相应的阵列口径上形成一个过采样均匀间隔阵；对于L≤50λ，Δ＝0.001λ。4.根据权利要求1所述的一种方向图可重构的稀布直线阵综合方法，其特征在于，步骤S02具体包括：根据所述虚拟的过采样均匀间隔直线阵的阵元位置矢量d中的元素值与激励矢量w(q)中的元素值一一对应的关系，由所述阵元位置矢量d确定相应的第q个方向图对应的激励矢量w(q)＝[w1(q),w2(q)…,wN(q)]T，其中，q＝1,…,Q，T表示转置运算；由Q组激励矢量构成激励矩阵W，激励矩阵W的表达式为：由阵元位置矢量d中的阵元位置和激励矢量w(q)中的阵元激励确定虚拟阵方向图，所述虚拟阵方向图的表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓雯，杨青山，张云华，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11