【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种圆阵测向孔径设计方法，更具体一点说，涉及一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，属于圆阵测向领域。
技术介绍
1、无线电测向在现代化电子对抗中发挥着越来越重要的作用。无线电测向分为有源和无源测向，而无源测向因其隐蔽性强以及覆盖面广等特点受到广泛关注和应用。在无源测向领域，工程上已经有许多成熟的测向算法，例如相位响应型测向、幅度响应型测向、阵列响应型测向等。目前在工程上圆阵测向中较为常用的两种测向方法是相关相关干涉仪测向和空间谱测向。在工程应用中，往往需要根据不同的测向频段采用合适孔径的天线，来达到测向精度最优的要求。在这个过程中需要考虑在不同频段中天线阵元孔径大小对于测量误差以及对最终测向结果的影响等，因此如何构建一个合适的阵元孔径评估模型对于合适孔径的选择十分重要。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术问题，本专利技术提供具有能在特定频段下选择合适的天线孔径等技术特点的一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于该设计方法包括如下步骤：
4、步骤1：获取方位角：实际应用场景下，测出各频率点在不同角度入射信号入射时得到的方位角，方位角包括水平方位角；
5、步骤2：均方根误差：将得到的水平方位角测量值与理论水平方位角比较作差，测出该频率下不同方位角的测向误差情况，重复多次测试，对多次的测向误差结果
6、步骤3：通过代价函数加权得到合适的孔径：
7、在得到各频率测向均方根误差之后，先建立一个关于不同天线孔径的代价函数,代价函数的计算公式为：
8、
9、rmser为各孔径在实际场景频段的均方根误差，j(r)为天线孔径，n为测量次数；
10、所述rmser的计算公式为：
11、
12、其中，rmsefi为各频率在水平方位0°-360°的均方根误差，ci为各频率均方根误差的权值，m为频率点个数。
13、优选的，步骤1)中相关干涉仪算法在2ghz-6ghz的频段下进行，误差条件为15°相位误差，空间谱实验在500mhz-6ghz的频段下进行，其误差条件为2db信噪比。
14、优选的，步骤1)包括流程一，所述流程一包括：
15、相关干涉仪侧向：通过相关干涉仪获得不频率下且不同角度的测量值以及天线阵各阵元相对于不同角度入射信号的相位，侧向误差；
16、创建理论样本库：将所有测量值对应的理论值汇集创建理论样本库；
17、形成阵列导向矩阵：根据实际测量得到的相位计算出天线各阵元之间的相位差，选择基线搭建形成阵列导向矩阵；
18、进行相关运算：根据所选择的基线，搭建未知角度入射信号在天线阵上的导向矢量，将导向矢量与阵列导向矩阵进行运算，求出入射信号的方位角。
19、优选的，步骤1)包括流程二，所述流程二包括：
20、空间谱测向：空间谱测向使用的是music算法；
21、搭建窄带信号模型、构造协方差矩阵：根据q个入射信号得到阵列协方差矩阵；
22、特征值分解：对协方差矩阵进行特征值分解；将所有特征值进行从大到小排序，与入射信号数量相同的前q个特征值对应的特征向量，即为信号空间，后n-q个特征值对应的特征向量，即为噪声空间；
23、进行谱峰搜索：根据阵列空间谱函数进行谱峰搜索，得到的前q个最大的峰值对应的角度就是各入射信号的方位角。
24、有益效果：对于相关干涉仪和空间谱这两种常用的圆阵测向方法，能在特定频段下选择合适的天线孔径，满足一定的工程需求，对实际工程应用提供了参考作用。
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1.一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于该设计方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于：步骤1)中相关干涉仪算法在2GHz-6GHz的频段下进行，误差条件为15°相位误差，空间谱实验在500MHz-6GHz的频段下进行，其误差条件为2dB信噪比。
3.根据权利要求1所述的一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于：步骤1)包括流程一，所述流程一包括：
4.根据权利要求1或3所述的一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于：步骤1)包括流程二，所述流程二包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于该设计方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于代价函数的圆阵测向孔径设计方法，其特征在于：步骤1)中相关干涉仪算法在2ghz-6ghz的频段下进行，误差条件为15°相位误差，空间谱实验在500mhz-6ghz的频段...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一嘉，周宇翔，陈旭，金锦波，金飞宇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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