[发明专利]一种阵列天线系统故障诊断方法及装置

权利要求书

1.一种阵列天线系统故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取待诊断阵列天线系统的空域无线信号，得到信号y或者Y，其中，y为均匀线性阵列采样信号，Y为均匀平面阵列采样信号；

根据所述待诊断阵列天线系统的阵列构型，确定与所述阵列构型对应的故障诊断方法，所述阵列构型为均匀线性阵列或均匀平面阵列；

将所述空域无线信号作为输入，运行所述故障诊断方法，得到天线阵元的故障响应系数，其中，完好天线阵元的故障响应系数为0，故障天线阵元的故障响应系数不为0；

根据所述天线阵元的故障响应系数，得到所述待诊断阵列天线系统的故障天线阵元的索引，所述故障天线阵元的索引为用于标识所述故障天线阵元的标识信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述待诊断阵列天线系统的阵列构型为均匀线性阵列时，所述将所述空域无线信号作为输入，运行所述故障诊断方法，得到天线阵元的故障响应系数，具体为：

将所述空域无线信号作为输入，根据公式γ＝[γ₁,γ₂,...,γ_G]计算得到离散化角度集合γ，其中，为第g个离散角度的取值，d为天线阵元相对于波长的间距，G＝cN为离散化角度的数量，c为过采样系数，N为天线阵元数量；

根据公式A_γ＝[a(γ₁)，...，a(γ_G)]计算得到名义观测矩阵A_γ，其中，为γ_g对应的导向矢量；

根据公式计算得到校准矩阵B；

根据公式s.t.||y-(A_γ+Bdiag(β))x-f||₂≤δ计算得到所述天线阵元的故障响应系数其中，||·||₁表示l₁范数，||·||₂表示l₂范数，δ为噪声水平，和分别为入射信号增益矢量x和校准系数矢量β的估计。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述待诊断阵列天线系统的阵列构型为均匀平面阵列时，所述将所述空域无线信号作为输入，运行所述故障诊断方法，得到天线阵元的故障响应系数，具体为：

将所述空域无线信号作为输入，根据公式s.t.||Y-Y′-F||₂≤δ计算得到天线阵元的故障响应系数其中||·||_*表示核范数，λ为正则化参数，为对均匀平面阵列无故障接收信号Y′的估计。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述天线阵元的故障响应系数，得到所述待诊断阵列天线系统的故障天线阵元的索引，具体为：

根据公式|f_n|＞th确定满足条件的天线阵元索引，所述满足条件的天线阵元索引作为所述待诊断阵列天线系统的故障天线阵元的索引，其中，f_n为第n个天线阵元的故障响应系数，th为判决门限。

5.一种阵列天线系统故障诊断装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于获取待诊断阵列天线系统的空域无线信号，得到信号y或者Y，其中，y为均匀线性阵列采样信号，Y为均匀平面阵列采样信号；

第二处理单元，用于根据所述待诊断阵列天线系统的阵列构型，确定与所述阵列构型对应的故障诊断方法，所述阵列构型为均匀线性阵列或均匀平面阵列；

第三处理单元，用于将所述空域无线信号作为输入，运行所述故障诊断方法，得到天线阵元的故障响应系数，其中，完好天线阵元的故障响应系数为0，故障天线阵元的故障响应系数不为0；

第四处理单元，用于根据所述天线阵元的故障响应系数，得到所述待诊断阵列天线系统的故障天线阵元的索引，所述故障天线阵元的索引为用于标识所述故障天线阵元的标识信息。