一种共形阵天线的波束调零展宽方法技术

本发明专利技术提出了一种共形阵天线的波束调零展宽方法，主要解决现有技术在存在干扰角度误差时波束形成输出性能严重下降的问题。其实现方案是：构建共形阵列模型；利用最大似然方法对共形阵列接收到的回波数据进行原始协方差估计；对干扰源位置进行扩展，计算其展宽函数；在原始协方差矩阵上加入展宽函数，计算得到展宽后的协方差矩阵；由展宽后的协方差矩阵，计算展宽后的自适应权矢量；对展宽后的自适应权矢量进行波束扫描，输出调零展宽后阵列方向图。本发明专利技术在干扰呈现出非平稳性时能与波束形成器的权值进行实时匹配，保持较强的稳健性，提高干扰抑制性能，可用于电子对抗。可用于电子对抗。可用于电子对抗。

【技术实现步骤摘要】
一种共形阵天线的波束调零展宽方法


[0001]本专利技术属于雷达信号处理
，更进一步涉及一种天线波束调零展宽方法，可用于电子对抗。

技术介绍

[0002]雷达与干扰的对抗是雷达技术发展的永恒主题之一。通常来说，信号和干扰的来波方向不同，通过自适应调整阵列加权系数，增强信号而抑制干扰，能够在信号方位形成波束，而在干扰处形成零陷。尽管抗干扰算法已经经过了多年的研究，但在实际应用中，无论是时域还是空域，干扰信号均会呈现出非平稳的变化。从空域来说，干扰信号的非平稳性体现为干扰在接收天线入射角度的变化；从时域来说，干扰信号的非平稳性体现在干扰信号的参数随时间变化或干扰信号在时间上间断存在等特性。
[0003]针对干扰源与雷达接收平台相对位置的变化所产生的非平稳性，Zatman提出了一种协方差矩阵锥化的零陷展宽方法，从空时等效性的角度阐述了零陷展宽的原理，时域上干扰源角度的扩展在频域上体现为频率的扩散，角度的扩散程度和信号带宽成正比，因此可以将入射的窄带干扰源转化为具有一定虚拟频宽的宽带干扰源，以实现干扰位置的零陷展宽。但该方法利用空时等效性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共形阵天线的波束调零展宽方法，其特征在于，包括：(1)根据实际选取的坐标系和期望信号模型确定波数矢量k0、信号来波方向u0、各个阵元位置矢量p以及信号导向矢量a(u0)，并以此作为先验信息建立共形阵列模型；(2)根据共形阵列模型，得到阵列的回波接收数据，对回波接收数据进行最大似然估计，得到原始的协方差矩阵R；(3)对干扰源进行扩展，确定展宽宽度：(3a)在每个干扰源附近，均匀分布若干个功率相等且包络不相关的虚拟干扰源，按设定的扩展角度，计算实际的单个虚拟干扰源的角度间隔：定的扩展角度，计算实际的单个虚拟干扰源的角度间隔：其中，u为来波方向对应的归一化方向矢量，θ、分别表示来波方向对应的方位角和俯仰角，Δθ、分别表示方位维和俯仰维上的扩展角度，[Δu]
θ
、分别表示方位维和俯仰维上离散分布的空间干扰源相互之间角度间隔；(3b)根据角度间隔和虚拟干扰源个数，得到最终的展宽函数：W
θ
、分别表示方位维和俯仰维上的展宽函数，I表示虚拟干扰的个数；(4)将I个离散的虚拟干扰源加入到原始的协方差矩阵R中，得到展宽后的协方差矩阵(4)将I个离散的虚拟干扰源加入到原始的协方差矩阵R中，得到展宽后的协方差矩阵其中，
⊙
表示Hadamard积，T1、T2分别表示方位维和俯仰维的锥削矩阵，这两个锥削矩阵均表示为sinc函数的形式，其第m行、第n列元素分别为：p
m
和p
n
分别代表第m个阵元和第n个阵元相对于参考阵元的位置，λ为波长；(5)根据信号导向矢量a(u0)及展宽后的协方差矩阵计算调零展宽后的自适应权矢量w：其中，a(u0)为N
×
1的信号导向矢量，N表示阵元个数；(6)分别对表示信号来波方向对应的方位角θ和俯仰角进行波束扫描，由实际选取的坐标系和期望信号模型，得到阵列的空时导向矢量随空间扫描角度变化，阵列的空时导向矢量寻找与自适应权矢量w匹配的干扰角度，输出干扰被抑制后的调零展宽方向图：其中，H表示共轭转置，为方向图函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(1)中建立共形阵列模型，实现如下：(1a)定义俯仰角为阵元位置与Z轴的夹角，表示为定义方位角为阵元位置在XOY平面的投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：许京伟，刘英楚，朱圣棋，张续莹，王建，张教镭，阚庆云，王建新，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：