【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电监测，具体而言，涉及一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法。
技术介绍
1、现有单通道阵列系统实现方法如：方法一“基于本地单元空域复用技术(smile)的单通道dbf接收阵列实现方法”，方法二“基于时序相位权重技术(tspw)的单通道dbf接收阵列实现方法”。
2、方法一基本思路是：对于由n个阵元组成的天线阵列，射频高速开关按照既定的时序依次选通某天线阵元，即在某一瞬时只采集某一个阵元的信号，直至全部阵元采集完，只要开关切换速度能够满足信号采样定律的要求，就可以近似认为同一个信号在该天线阵列n个阵元的信号特征得到恢复。
3、方法二基本思路是：这种体制与smile单通道dbf的区别在于，其每个天线阵元后面连接一个0/π移相器，所有阵元接收信号通过合路器叠加后合为一路输出，经过一路射频通道和一路adc采集通道，在数字域恢复出同一个信号在该天线阵列n个阵元的信号特征，并完成波束合成。
4、方法一的smile-dbf体制和方法二的tspw-dbf体制均适合于窄带信号，前者需配置单个射频通道和与阵元数据匹配的adc采集通道；后者仅需要单个射频通道和单个adc采集通道，但需配置n个0/π移相器和更高的adc采样频率，上述两种体制工程实用性均受到了不同程度的限制。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，以解决传统多通道阵列工程实现所面临诸多问题：如多通道间幅相校准、多通道间同步采样等，以及由
2、本专利技术提供的一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，包括如下步骤：
3、s1，单通道阵列系统射频轮采开关分时对以m阵元组成的均匀一维直线阵输出信号进行轮流采样，则射频轮采开关在nt时刻输出各阵元采样信号x(nt)，并得到各阵元时间轮采输出信号矩阵x；
4、s2，利用各阵元采样信号x(nt)对步骤s1得到的各阵元时间轮采输出信号矩阵x进行转化；
5、s3，基于步骤s2的转化结果，得到k个目标下，信号远场入射到m阵元组成的均匀一维直线阵后，各阵元时间轮采输出信号矩阵x；
6、s4，利用步骤s3得到的各阵元时间轮采输出信号矩阵x，在单通道阵列dbf应用和超分辨率侧向应用时进行修正。
7、进一步的，步骤s1中，各阵元采样信号x(nt)表示为：
8、
9、其中，电磁信号入射方向与直线阵轴向线法向夹角为θ，信号频率为f0；ai(θ)为各阵元幅度响应，τi(θ)表示各阵元相对第一个参考阵元的延时，s(nt-τi(θ))表示各阵元nt时刻接收信号，ν(nt)表示接收通道nt时刻单通道模拟接收机噪声，n表示快拍数。
10、进一步的，步骤s1得到的各阵元时间轮采输出信号矩阵x表示为：
11、
12、其中，t为射频轮采开关切换时间，d表示每个采样通道上的采样次数，m×d为单通道模拟接收机总的采样点数。
13、进一步的，步骤s2包括：
14、s21，将式(1)代入式(2)中，不考虑噪声分量，对单通道阵列采样数据进行阵列数据分离操作，各阵元时间轮采输出信号矩阵x转化为：
15、
16、入射信号在每个阵元上产生的时间延迟包括两个部分：阵元信号轮采引起的时间延时以及信号入射方向引起的空间延时；由于轮采引起的时间延迟与入射方向引起的空间延迟相互独立，因此将二者化为两个部分，从而将式(3)转化为：
17、
18、其中，定义为轮采时间矩阵，将定义为阵列流形方向矢量，s为入射信号矢量。
19、进一步的，步骤s3中，k个目标下，各阵元时间轮采输出信号矩阵x表示为：
20、
21、其中，k表示目标序号。
22、进一步的，当单通道阵列dbf应用时，dbf算法修正为如式(6)所示：
23、
24、其中，y(t)表示t时刻单通道阵列波束合成结果，w表示阵列导向矢量；
25、进一步的，当单通道阵列超分辨测向应用时，多通道阵列协方差矩阵修正为如式(13)所示。
26、
27、其中，r'x表示修正后的协方差矩阵，i表示采样点序号。
28、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
29、本专利技术以单通道阵列实现与应用为目的，针对常规多通道阵列工程实现所面临的多通道间幅相校准、多通道间同步采样等实际需求，以及由此产生的设备体积、重量、功耗、成本等急剧增大的难题，提出了一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，通过构造单通道阵列的轮采时间矩阵对各阵元轮流采样数据进行算法修正，使各阵元间数据相位关系满足阵列信号处理条件，并结合单通道阵列dbf和单通道超分辨测向实现验证了该方法的有效性，使单通道阵列实现方法的工程应用成为可能，适用于对设备小型化具有严格要求的航天、弹载荷和民用低成本阵列领域。
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1.一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤S1中，各阵元采样信号x(nT)表示为：
3.根据权利要求2所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤S1得到的各阵元时间轮采输出信号矩阵X表示为：
4.根据权利要求3所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤S2包括：
5.根据权利要求4所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤S3中，K个目标下，各阵元时间轮采输出信号矩阵X表示为：
6.根据权利要求5所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，当单通道阵列DBF应用时，DBF算法修正为如式(6)所示：
7.根据权利要求5所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，当单通道阵列超分辨测向应用时，多通道阵列协方差矩阵修正为如式(13)所示。
【技术特征摘要】
1.一种基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤s1中，各阵元采样信号x(nt)表示为：
3.根据权利要求2所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤s1得到的各阵元时间轮采输出信号矩阵x表示为：
4.根据权利要求3所述的基于轮采时间矩阵修正的单通道阵列实现方法，其特征在于，步骤s2包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云飞，周彬，杨光，成志强，彭平，田玉坤，朱婷萼，柳毅，王明扬，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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