[发明专利]一种自适应和差波束形成方法

权利要求书

1.一种和差波束形成方法，其特征值在于，包括以下步骤：

步骤1，获取理想情况下相控阵雷达的差波束，计算理想情况下的差波束零点的集合，并根据所述差波束零点的集合计算理想情况下的零点约束协方差矩阵；

所述步骤1具体包括：

(1.1)获取理想情况下相控阵雷达的差波束其中w_△-ideal为理想情况下差波束的权矢量，阶数为2M×1，上标H表示共轭转置操作，a(θ)为所述相控阵雷达的导向矢量，阶数为2M×1；l_△为用来降低差波束旁瓣电平的锥削权矢量，阶数为2M×1；⊙为哈达马积，2M为相控阵雷达的阵元个数；

(1.2)计算理想情况下差波束的初始零点的集合n＝1,2,…N，N为初始零点的个数，将所述初始零点存储在初始零点列矢量中，其中，θ_initial的维度为N×1，η为雷达天线的辐射场强；

(1.3）定义角度维采样间隔△_θ，去除所述初始零点列矢量中的第一个元素形成去除所述初始零点列矢量中的第N个元素形成令找出所述中大于所述角度维采样间隔△_θ的元素，并将这些元素在所述中的序号从小到大排列后存储在列矢量B_d中；B_d(q)为所述列矢量B_d的第q个元素；q＝1,2,…,P；

(1.4)将所述θ_initial中的元素分为P+1组，第1组元素构成的集合为第m组中的元素构成的集合为第P+1组的元素构成的集合为并去除其中的第组，计算其余P组的平均值，利用所得的P个平均值构成所述理想情况下差波束零点的集合{θ₁,θ₂,…,θ_P}，θ₁,θ₂…θ_P；其中，m＝2,3,…,P；

(1.5)利用所述理想情况下的差波束零点集合中的所有零点，计算理想情况下的零点约束协方差矩阵R，

其中，R的阶数为2M×2M，θ_p为所述理想情况下差波束的零点集合中的第p个零点；p∈{1,2,…,P}，a(θ_p)为第p个零点的阵列导向矢量，阶数为2M×1；

步骤2，构建相控阵雷达的阵列误差矢量模型；

步骤3，利用所述零点约束协方差矩阵和所述阵列误差矢量，计算所述零点约束协方差矩阵的零点约束协方差均值矩阵；

步骤4，构建锥削矩阵，并利用所述锥削矩阵对所述零点约束协方差均值矩阵进行锥削处理，得到锥削处理后的零点约束协方差均值矩阵；

步骤5，利用锥削处理后的零点约束协方差均值矩阵，根据目标优化准则，构建低旁瓣零点对齐和波束约束优化模型和低旁瓣零点对齐差波束约束优化模型；所述优化准则为所述相控阵雷达的阵列能够在满足期望目标导向无失真响应的条件下，从期望零点处辐射出的能量最小；

步骤6，求解所述低旁瓣零点对齐和波束约束优化模型，得到和波束形成最优权矢量，利用所述和波束形成最优权矢量，计算低旁瓣零点对齐和波束；求解所述低旁瓣零点对齐差波束约束优化模型，得到差波束形成最优权矢量，利用所述差波束形成最优权矢量，计算低旁瓣零点对齐差波束。