The invention discloses an accurate sidelobe shape control method for weighted subspace adaptive antenna pattern, which includes the following steps: determining the sidelobe weighting function according to the beam direction and expected sidelobe level distribution; weighting the sidelobe steering vector by using the sidelobe weighting function, and calculating the sidelobe covariance matrix by using the weighted sidelobe steering vector, and taking its main characteristic direction. The adaptive weight is projected to the sidelobe subspace matrix, and its modulus is constrained by inequality. The inequality constraint and MVDR optimization problem are combined to form an improved MVDR cost function. The interior point method is used to solve the adaptive weight. While ensuring that the main lobe accurately points to the desired signal and adaptively suppresses the continuous interference in the sidelobe region, the method can accurately control the peak sidelobe level of the adaptive pattern to suppress the burst pulse interference, and has the complex level distribution control capability of the sidelobe region, so as to be suitable for special spatial interference and clutter suppression scenarios.
【技术实现步骤摘要】
加权子空间自适应天线方向图旁瓣形状精确控制方法
本专利技术属于阵列天线空域抗干扰领域,具体涉及一种加权子空间自适应天线方向图旁瓣形状精确控制方法。
技术介绍
自适应数字波束形成技术的显著优势在于它能够在保证天线方向图主瓣指向期望信号的同时自适应地在干扰方向产生零陷。最著名的自适应数字波束形成器是最小方差无失真响应(MinimumVarianceDistortionlessResponse,MVDR)波束形成器和由之推广而来的线性约束最小方差(LinearConstraintMinimumVariance,LCMV)波束形成器,它们都是在满足给定线性约束的条件下最小化波束形成器的输出功率从而自适应地抑制干扰。MVDR波束形成器可以表示为:w=argminwHRxws.t.wHa(θ0)=1。但是对一些时间快变干扰,尤其是突发脉冲形式的干扰,自适应波束形成器通常来不及或者无法及时更新权重系数来产生自适应零陷,造成波束形成器的输出性能下降。低旁瓣控制技术,在不更新权重系数的情况下,对此类干扰也具有一定的抑制作用。另一方面,高精度的目标角度估计和跟踪一般采用和差单脉冲测角技术。而单脉冲测角要求测角波束具有稳定的主瓣形状和指向,若主瓣变形或者峰值偏移,不仅影响测角精度,而且会导致输出信干噪比下降。传统的MVDR和LCMV波束形成器往往不具备稳健的方向图主瓣控制能力,当存在接收数据模型误差,如低快拍,主瓣信号,导向性矢量误差或者阵列误差情况下,方向图主瓣特性会严重恶化。因此,研究自适应天线方向图控制尤为重要,同时为了应对多样化的干扰和杂波,复杂的旁瓣形状控制也至关重要 ...
【技术保护点】
1.一种基于加权子空间的自适应天线方向图旁瓣形状精确控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据波束指向和期望的旁瓣电平分布确定旁瓣加权函数;步骤2,使用旁瓣加权函数对旁瓣区导向性矢量进行加权,采用加权后的旁瓣区导向性矢量计算旁瓣协方差矩阵,取其主特征向量构建旁瓣子空间矩阵;步骤3,将自适应权重向旁瓣子空间矩阵投影,通过不等式约束其模值;将该不等式约束和MVDR优化问题联立,形成改进的MVDR代价函数;步骤4,采用内点法求解自适应权重。
【技术特征摘要】
1.一种基于加权子空间的自适应天线方向图旁瓣形状精确控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据波束指向和期望的旁瓣电平分布确定旁瓣加权函数;步骤2,使用旁瓣加权函数对旁瓣区导向性矢量进行加权,采用加权后的旁瓣区导向性矢量计算旁瓣协方差矩阵,取其主特征向量构建旁瓣子空间矩阵;步骤3,将自适应权重向旁瓣子空间矩阵投影,通过不等式约束其模值;将该不等式约束和MVDR优化问题联立,形成改进的MVDR代价函数;步骤4,采用内点法求解自适应权重。2.根据权利要求1所述的基于加权子空间的自适应天线方向图旁瓣形状精确控制方法,其特征在于,步骤1具体为:步骤1-1,构建旁瓣加权子函数h1(θ);假设方向图期望波束指向为θ0,其旁瓣区范围为Θ,期望的旁瓣电平分布函数为DSL(θ),θ∈Θ,单位为dB;那么,峰值旁瓣电平可表示为DPSLA=10(max(DSL(θ))/20),θ∈Θ;取该加权子函数用于控制自适应方向图旁瓣电平均匀分布;步骤1-2,构建旁瓣加权子函数h2(θ);取h2(θ)=10(-DSL(θ)/20),θ∈Θ,该加权子函数实现期望旁瓣形状控制;步骤1-3,构建最终旁瓣加权函数h(θ)=h1(θ)×h2(θ),θ∈Θ。3.根据权利要求1所述的基于加...
【专利技术属性】
技术研发人员:马晓峰,周淼,盛卫星,韩玉兵,张仁李,崔杰,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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