[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

说明书

本发明公开了一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，本发明首先对阵列接收的信号进行DOA和极化参数估计，之后根据估计参数以及空间匹配滤波器原理计算出加权矢量，最后根据加权矢量对各通道输出信号进行数字波束形成得到最终发射信号。本方法得到的加权矢量考虑到极化信息的影响，可以在共形阵列侦察干扰一体化平台中提高干扰信号的发射增益，克服了现有方法只能从一个天线发射，无法进一步提高增益的不足。

技术领域

本发明涉及一种提高分布式极化敏感阵列发射增益的波束形成方法，属于电子对抗领域。

背景技术

目前，随着共形天线的技术成熟，分布式极化敏感阵列得到应用，但在侦察干扰一体化平台，由于天线的分布式摆放，且极化方式不统一，目前只采用单一通道进行干扰发射，如果能将多个通道做到类似相控阵同时发射则可以提高发射增益，增强干扰效能。为解决此问题，针对传统的标量阵列，可以利用数字波束形成技术通过多通道加权的方式提高发射信号增益。但在极化敏感阵列中，由于极化域信息的加入，标量阵的数字波束形成加权矢量便不再适用于极化敏感阵列中。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种通过多通道加权输出的方式提高分布式极化敏感阵列在干扰目标方向的发射增益的波束形成方法。

为解决上述技术问题，本发明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，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。

本发明还包括：

1.步骤一中导向矢量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，u_n(θ_m,φ_m)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：