[发明专利]一种近场目标方位识别方法

权利要求书

1.一种近场目标方位识别方法，其特征在于，包括：

根据预设方位分辨率和圆环阵列构建涡旋电磁波发生模型；

通过所述涡旋电磁波发生模型向近场目标发射涡旋电磁波，以获取所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号；以及

根据所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号得到所述近场目标的距离和方位角，以对所述近场目标进行方位识别。

2.如权利要求1所述的近场目标方位识别方法，其特征在于，所述圆环阵列包括：

若干个同心圆环；

若干个发射阵列，每一所述发射阵列对应设置于所述同心圆环上，用于产生一种模态的所述涡旋电磁波；且每一所述发射阵列包括若干个阵元，每一所述发射阵列中的所有所述阵元对应沿所述同心圆环的周向间隔设置；以及

接收天线，设置于所有所述同心圆环的圆心处，用于接收所述近场目标对每一模态的所述涡旋电磁波的所述回波信号。

3.如权利要求2所述的近场目标方位识别方法，其特征在于，所述根据预设方位分辨率和圆环阵列构建涡旋电磁波发生模型的步骤包括：

根据所述预设方位分辨率分别得到所述圆环阵列中所述同心圆环的数量及所述涡旋电磁波的模态的数量；

根据每一所述同心圆环上所述发射阵列产生的所述涡旋电磁波的模态，分别获取每一所述同心圆环的半径及每一所述同心圆环上所述发射阵列中所述阵元的数量；以及

根据每一所述发射阵列中所述阵元的数量，分别获取每一所述发射阵列中每一所述阵元的方位角及馈电相位，以使每一所述发射阵列产生对应模态的所述涡旋电磁波。

4.如权利要求3所述的近场目标方位识别方法，其特征在于，

所述圆环阵列中所述同心圆环的数量采用如下公式进行计算：

其中，H为所述同心圆环的数量，且H∈Z；ρ_γ为所述预设方位分辨率；

所述涡旋电磁波的模态的数量采用如下公式进行计算：

其中，A为所述涡旋电磁波的模态的数量，且A∈Z。

5.如权利要求4所述的近场目标方位识别方法，其特征在于，

每一所述同心圆环的半径采用如下公式进行计算：

其中，R_h为第h个同心圆环的半径，h＝1,2,3,…,H；a_h为第h个同心圆环上所述发射阵列产生的所述涡旋电磁波的模态；k为预设宽带信号的波数；θ为预设波束倾角；为第一类贝塞尔函数；

每一所述同心圆环上所述发射阵列中所述阵元的数量采用如下公式进行计算：

N_h＝2(a_h+1)

其中，N_h为第h个同心圆环上所述发射阵列中所述阵元的数量；

每一所述发射阵列中每一所述阵元的方位角采用如下公式进行计算：

φ_n＝2π(n-1)/N_h

其中，φ_n为第h个同心圆环上所述发射阵列中第n个所述阵元的方位角，n＝1,2,3,…,N_h；

每一所述发射阵列中每一所述阵元的馈电相位采用如下公式进行计算：

其中，为第h个同心圆环上所述发射阵列中第n个所述阵元的馈电相位。

6.如权利要求5所述的近场目标方位识别方法，其特征在于，所述通过所述涡旋电磁波发生模型向近场目标发射涡旋电磁波，以获取所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号的步骤包括：

将所述涡旋电磁波发生模型中的每一所述阵元发射所述预设宽带信号，以使所述涡旋电磁波发生模型产生不同模态的所述涡旋电磁波；以及

将不同模态的所述涡旋电磁波发射至所述近场目标，以通过所述涡旋电磁波模型中的所述接收天线获取所述近场目标对每一模态的所述涡旋电磁波的回波信号。