[发明专利]一种雷达共形阵相控阵波控码计算方法

说明书

本发明公开了一种雷达共形阵相控阵波控码计算方法，包括：基于共形线阵及三角线阵的配相方案得到共形面阵的配相，在Matlab中完成径向配相的计算，并将计算结果存储在现场可编程逻辑门阵列中；根据阵列中与参考点的相对位置通过在现场可编程逻辑门阵列中调用乘法器完成轴向配相的计算；读取出存储在所述现场可编程逻辑门阵列中的对应某一波束指向的径向配相，同时读取出预先设置好的校正相位，将所述径向配相、所述轴向配相和所述校正相位三项相加得到所述相对位置的阵元的波控码。本发明提高了波束指向精度，降低了资源的消耗，波束指向角灵活，可靠性高。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理的技术领域，尤其涉及一种雷达共形阵相控阵波控码计算方法。

背景技术

波束控制系统的主要功能是计算阵面上每个阵元移相器的移相量，波控系统的设计结构较多，按照波束控制的算法，可以分为查表法及实时解算法。查表法一般采用全硬件的设计方法，适用于系统简单，功能单一，指向角较少，指向精度要求不高的场合，其优点是系统简单，可靠性高，成本低，缺点是随着阵元数目的增加和指向角的增多，存储的数据量大大增加，故难以实现大型阵列高指向精度和复杂工作模式的场合；实时计算法需要同时计算轴向配相和径向配相，其中径向配相存在乘法和除法，在FPGA实现比较困难，同时占用逻辑资源较大，硬件实现较为困难。那么，如何在大型阵列高指向精度和复杂工作模式的场合实现快速波束控制、高可靠性等性能是我们亟待解决的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：硬件或逻辑资源消耗大，功能单一，指向角少且波束指向精度低，可靠性低。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于共形线阵及三角线阵的配相方案得到共形面阵的配相，在Matlab中完成径向配相的计算，并将计算结果存储在现场可编程逻辑门阵列中；根据阵列中与参考点的相对位置通过在现场可编程逻辑门阵列中调用乘法器完成轴向配相的计算；读取出存储在所述现场可编程逻辑门阵列中的对应某一波束指向的径向配相，同时读取出预先设置好的校正相位，将所述径向配相、所述轴向配相和所述校正相位三项相加得到所述相对位置的阵元的波控码。

作为本发明所述的雷达共形阵相控阵波控码计算方法的一种优选方案，其中：所述共形面阵的配相包括，径向上，定义阵列为32个共形线阵，所述线阵的导向矢量为vecconf，所述线阵的阵元根据所述共形线阵的配相方案配相，使所述32个共形线阵全部偏转角度，即全部指向vecconf；轴向上，定义阵列为16个三角线阵，所述线阵的导向矢量为veclinear，根据所述三角线阵的配相方案配相，使线阵全部偏转，即全部指向veclinear；所述共形面阵在径向上，所述共形线阵均指向vecconf，轴向上，所述三角线阵均指向veclinear，两个矢量所在的平面相交于vecsteering所在直线，即所述共形面阵指向vecsteering，实现了所述共形面阵波束的控制。

作为本发明所述的雷达共形阵相控阵波控码计算方法的一种优选方案，其中：所述共形面阵的配相进一步包括，所述配相导向矢量的分解：

其中，表示导向矢量，、分别表示平面、的平面导向矢量，、表示角度。

作为本发明所述的雷达共形阵相控阵波控码计算方法的一种优选方案，其中：所述波束的形成包括，将要扫描的区域按照一定原则进行划分，在每个扫描分区中，以所述分区内统一的一级阵权值以及各扫描角下的二级阵列权值为变量，利用优化算法进行优化，用优化的权系数将对应扫描角下的阵元加权求和，输出即为所述扫描角下的波束图。