[发明专利]一种基于频控分布式电磁矢量传感器的稳健波束形成方法

权利要求书

1.一种基于频控分布式电磁矢量传感器的稳健波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定频控分布式电磁矢量传感器的空间结构；

S2、根据频控分布式电磁矢量传感器的空间结构设置各天线阵元对应的频率增量；

S3、根据频控分布式电磁矢量传感器各天线阵元对应的频率增量，采用变量对角加载波束形成方法确定该频控分布式电磁矢量传感器的天线加权向量，形成稳健的角度-距离-极化波束图；

所述步骤S1具体为：

根据给定的阵列尺寸、天线阵元数、天线阵元间距和FD-DEMVS半径，在每个天线上分别放置指向x,y,z坐标轴的电偶极子和磁偶极子，构成频控分布式电磁矢量传感器；

所述步骤S2具体为：

在x-y平面内，以FD-DEMVS的中心作为参考点，以位于处的天线阵元作为第1个天线阵元，沿FD-DEMVS圆环逆时针方向依次记为第2个天线阵元，第3个天线阵元，...，第N个天线阵元；R为FD-DEMVS半径，N为天线阵元数；根据“点”形波束图形成原理，以各天线阵元序号的3次方形式设计该天线阵元的频率增量；

所述设计天线阵元的频率增量的具体方法为：

第n个天线阵元的频率增量Δf_n为：

Δf_n＝(n-1)³Δf (1)

其中n＝1,2,...,N，Δf为特定频率增量；

所述步骤S3具体为：

根据自适应抑制干扰和去除噪声影响的准则，采用变量对角加载波束形成方法确定该FD-DEMVS的天线加权向量w：

其中λ_n和u_n分别为FD-DEMVS输出数据的协方差矩阵R_z＝E{Z(t)Z^H(t)}特征值分解对应的特征值和相应特征向量，其中s_k(t)为第k个目标信号源，n(t)为高斯白噪声，为噪声的能量，T为快拍数，max{·}为取大值操作算子，(·)^H为共轭转置运算，k＝1,2,...,K，K为目标信号源个数；针对第k个目标的方位导向向量记为：

其中：χ＝30°+60°(n-1)，f_n＝f₀+Δf_n，n＝1,2,...,N，c为光速，f₀为阵列工作频率，为针对第k个目标的方位及极化信息，其中θ_k,φ_k分别为第k个目标的方向角和俯仰角，α_k,β_k分别为第k个目标的极化椭圆的方向角和椭率角，r_k为第k个目标与FD-DEMVS之间的距离；

根据天线加权向量w设置各放大器增益参数，以确定FD-DEMVS的角度-距离-极化波束图。

2.根据权利要求1所述的稳健波束形成方法，其特征在于，所述电偶极子采用垂直电流线圈实现，所述磁偶极子由电流环构成。