[发明专利]一种非周期平面稀疏相控阵设计方法

权利要求书

1.一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：剖分初始平面

利用基础面元将初始平面完全剖分；

S2：构建初始非周期稀疏平面阵

经过剖分后，以所有基础面元顶点作为阵元位置，构成初始非周期稀疏平面阵；

S3：引入额外扰动阵元

在每种基础面元的内部相同位置引入额外扰动阵元；

S4：优化扰动单元位置

优化扰动阵元位置以提高宽频低旁瓣指标和扫描特性；

在所述步骤S1中，初始平面为初始三角平面，基础面元为三种尺寸形状均不同的基础三角形面元，所述初始三角平面与基础三角形面元中任一种为相似关系，所述初始三角平面的尺寸大于与其相似的基础三角形面元的尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：三种所述基础三角形面元的边长、内角均相互匹配，三种所述基础三角形面元配合可完全填充所述初始三角平面。

3.根据权利要求2所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：三种所述基础三角形面元分别为第一基元、第二基元、第三基元，所述第一基元的三个内角分别是3pi/7、3pi/7、pi/7，所对应边长分别是c、c、a；所述第二基元的三个内角分别是2pi/7、2pi/7、3pi/7，所对应边长分别是b、b、c；所述第三基元的三个内角分别是1pi/7、2pi/7、4pi/7，所对应边长分别是a、b、c。

4.根据权利要求1所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：在所述步骤S3中，在每个所述基础三角形面元中额外引入扰动阵元的数量为4个。

5.根据权利要求1所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：在所述步骤S3中，引入额外扰动阵元的过程包括以下步骤：

S31：获取基础三角形面元的三个顶点位置，再用两个变量α1、α2∈[0,1]根据公式定义基础三角形面元内一点O(x,y)，公式如下：

O(x,y)＝(1-α1)·A+α1·(1-α2)·B+α1·α2·C；

S32：然后缩放调整阵元最小间距，满足最小阵元间距要求；

S33：最后选取圆心，依据所需轮廓、半径截取阵元。

6.根据权利要求1所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：在所述步骤S4中，利用协方差矩阵自适应调整进化策略来对扰动阵元的位置进行优化。

7.根据权利要求6所述的一种非周期平面稀疏相控阵设计方法，其特征在于：利用协方差矩阵自适应调整进化策略对扰动阵元的位置进行优化的过程为：

S41：通过不断改进生成动态的步长参数和正定协方差矩阵来引导种群的突变进化方向，先以给定或随机产生的一个初始搜索点为中心，按照一定的概率密度随机生成一代种群，并评价该种群中每个个体的适应度；

S42：根据适应度大小，选择适应度较好的部分个体组成新的种群来更新进化的步长和协方差矩阵，利用更新后的参数调整下一代种群的进化方向，从而进行突变生成下一代种群；

S43：重复步骤S41～S42，直至选出的最优解个体满足收敛条件,得到扰动阵元的具体位置。