[发明专利]一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法

权利要求书

1.一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：信号采集，具体为：

利用由N个共形线极化阵元组成的极化敏感阵列接收空间中的远场入射窄带信号，获得接收数据矢量x(t)：

x(t)＝as(t)+n(t)

式中，a为导向矢量，s(t)为空间信号矢量，n(t)为阵列的噪声数据矢量；

步骤二：利用极化MUSIC算法，根据接收数据矢量x(t)估计出DOA和极化参数其中，为估计出的信号DOA参数，(γ₀,η₀)为估计出的信号极化参数；

步骤三：当加权矢量对所需目标方向的信号同相相加时得到最大信号增益，根据空间匹配滤波器原理计算加权矢量w；

步骤四：数字波束形成，具体为：

根据加权矢量w对N个阵元的发射信号进行加权求和，即调整各路相位得到其输出为：

式中，表示所有阵元未做加权前的干扰信号，w表示发射阵列加权矢量，为步骤二中估计出的DOA和极化参数，表示N个阵元对空间中某目标的联合导向矢量。

2.根据权利要求1所述的一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，其特征在于：步骤一所述导向矢量a具体为：

其中，为信号的实际DOA参数，(γ_m,η_m)信号的实际极化参数，为第n个阵元处信号形成的空间延迟，n＝1,2，...,N，整个矩阵为信号的阵元空间相位矩阵，其中，假设第n个阵元位于xoy平面，以坐标原点为参考点，信号到达该阵元相对于参考点的空间延迟为x_n为该阵元在x轴的位置坐标，y_n为该阵元在y轴的位置坐标，n＝1,2，...,N，B为极化敏感矩阵，对于分布式极化敏感阵列，假设第n个阵元的摆放角为α_n，则：B＝[B₁,B₂,...,B_N]^T；描述了极化域和角度域的相干结构，与每个极化敏感阵元的空间位置无关，分布式极化阵列坐标向量表示为：

3.根据权利要求1或2所述的一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，其特征在于：步骤二所述利用极化MUSIC算法，根据接收数据矢量x(t)估计出DOA和极化参数具体为：

首先利用x(t)的K次采样结果构造协方差矩阵并对进行特征值分解得到信号子空间U_S和噪声子空间U_N；

然后通过在方位角和俯仰角构成的二维空间内搜索的极值，获得信号的DOA参数的估计其中，g_min(·)表示矩阵束的最小广义特征值，

最后根据对应的广义特征向量解得信号极化参数的估计(γ₀,η₀)为：

4.根据权利要求1或2所述的一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，其特征在于：步骤三所述加权矢量w满足：

式中，为估计出的DOA和极化参数，为阵元空间相位矩阵，B为极化敏感矩阵。

5.根据权利要求3所述的一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，其特征在于：步骤三所述加权矢量w满足：

式中，为估计出的DOA和极化参数，为阵元空间相位矩阵，B为极化敏感矩阵。