基于规则重叠子阵的自适应波束形成方法技术
【技术实现步骤摘要】
基于规则重叠子阵的自适应波束形成方法
本专利技术属于雷达
，具体的说是一种自适应波束形成方法，可用于处理规则重叠子阵中噪声对波束形成的影响，以降低波束旁瓣同时提高输出信干噪比。
技术介绍
阵列信号处理最主要的研究内容包括自适应波束形成和超分辨波达方向估计。自适应波束形成又称自适应空域滤波，它的实质是对不同来向的信号进行增强或抑制，以得到期望方向的信号，广泛应用于雷达、声呐、通信等领域。由于具有广泛的应用前景，阵列信号处理算法在近三十年来得到了迅猛的发展，特别是在相控阵雷达领域，自适应波束形成技术日益受到重视。在理想的条件下，自适应波束形成技术可以有效地抑制干扰信号而保留期望信号，从而使阵列的输出信号干扰噪声比SINR达到最大。随着阵列技术的发展，在卫星、雷达等领域中，大孔径的阵列天线正在得到越来越广泛的应用。比如，在大型相控阵天线中，一般有几百乃至上千个天线单元，如果要实现全自适应数字波束形成，就需要对每一个阵元的接收信号进行单独处理，也就是每一个阵元组成一个接收通道，这样的系统需要十分庞大的硬件设施，系统设计的复杂度和硬件成本都非常大。基于上述考虑，对于大...
【技术保护点】
基于规则重叠子阵的自适应波束形成方法，包括：(1)选用均匀等距线阵阵元级的接收信号模型X(t)，并对其进行规则重叠子阵划分，确定阵列划分时的变换矩阵T，得到子阵级接收信号模型Xsub(t)；(2)根据子阵级接收信号模型Xsub(t)，得到子阵级接收信号的相关矩阵Rsub；(3)根据阵列划分时的变换矩阵T，对子阵级接收信号的相关矩阵Rsub进行变换，得到子阵级接收信号变换后的相关矩阵
【技术特征摘要】
1.基于规则重叠子阵的自适应波束形成方法，包括：(1)选用均匀等距线阵阵元级的接收信号模型X(t)，并对其进行规则重叠子阵划分，确定阵列划分时的变换矩阵T，得到子阵级接收信号模型Xsub(t)；(2)根据子阵级接收信号模型Xsub(t)，得到子阵级接收信号的相关矩阵Rsub；(3)根据阵列划分时的变换矩阵T，对子阵级接收信号的相关矩阵Rsub进行变换，得到子阵级接收信号变换后的相关矩阵(4)对子阵级接收信号变换后的相关矩阵采用特征分解方法得到噪声功率估计值根据该噪声功率估计值得到噪声相关矩阵的估计值(5)根据噪声相关矩阵的估计值对子阵级接收信号的相关矩阵Rsub进行白化处理，得到子阵级接收信号白化处理后的相关矩阵R1；(6)对子阵级接收信号白化处理后的相关矩阵R1采用线性约束最小方差准则，得到自适应波束形成权值wopt_sub。(7)根据自适应波束形成权值wopt_sub，得到自适应波束方向图F(θ)。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中选用的均匀等距线阵阵元级接收信号模型X(t)，其表达式为：其中，s(t)为期望信号，为期望信号导向矢量，N为均匀等距线阵阵元个数，θ0为期望信号入射方向，d为阵元间距，λ为信号波长；J＝[s1(t)s2(t)...si(t)...sJ(t)]为干扰信号集合，其中si(t)为第i个干扰信号，i∈{1,2,...,J}；A(θ)＝[a(θ1)a(θ2)…a(θj)…a(θJ)]为干扰信号阵列导向矢量集合，为第j个干扰信号的导向矢量，θj为第j个干扰信号的入射方向，j∈{1,2,...,J}；n(t)＝[n1(t),...,nk(t),...,nN(t)]T为接收的N×1维噪声向量，nk(t)为第k个阵元上接收的噪声，k∈{1,2,...,N}。3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中阵列划分时的变换矩阵T，其表达式为：T＝Φ0W0T0其中，Φ0＝diag[exp(-j2πdnsinθ0/λ)]n＝0,....,N-1，表示移相器的作用，d为阵元间距，λ为信号波长，diag表示对角矩阵，exp为指数函数，θ0为期望信号入射方向；W0表示阵元的加权系数，取值为1；T0为L×N的子阵形成矩阵，L表...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖桂生，郭学敏，杨志伟，王英，刘永军，王渊，刘飞扬，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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