[发明专利]一种基于矩阵束法的阵列天线受损单元诊断方法

权利要求书

1.一种基于矩阵束法的阵列天线受损单元诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、获得阵列天线的原始激励和天线单元位置分布，并对实际受损的阵列天线远场方向图进行采样；

步骤S2、利用采样后的方向图数据建立汉克尔矩阵，并对其进行奇异值分解；

步骤S3、选取部分分解后的奇异值，对步骤S2所述的汉克尔矩阵进行低秩近似，并求解广义特征值问题，利用广义特征值求出原阵列受损单元位置分布；

步骤S4、根据受损单元位置分布，利用最小二乘法求得受损单元的原始激励；

步骤S5、筛除步骤S4中激励幅度较小的单元，得到剩余激励幅度较大单元的位置分布，再相对于原始阵列的位置进行位置修正，计算修正后的受损单元位置的广义特征值；

步骤S6、重复步骤S4，最终得到修正后的受损单元位置与相应的单元激励。

2.根据权利要求1所述的基于矩阵束法的阵列天线受损单元诊断方法，其特征在于，所述步骤S1中，阵列天线的原始激励、天线单元位置分布分别为向量w与向量x，对于含有N个单元的阵列天线的原始方向图函数表示为：

其中，F(u)是阵列天线的原始方向图函数，w_i、x_i分别为第i个单元的原始激励与位置，i＝1,2,...,N，为虚数单元，e为自然对数的底数，k为自由空间的波数，u＝cosθ，θ∈[0,90]为阵列的俯仰角；

所述实际受损的阵列天线远场方向图函数为：

其中，是实际受损的阵列天线远场方向图函数，为受损阵列的第i个单元的实际激励；

其中，步骤S1中的采样是指，先将阵列原始方向图与受损阵列的方向图进行作差后，得到误差方向图再将其离散地进行表示为

其中，m＝-M,...,0,…M为2M+1个采样点的序列索引，M为采样系数，为第i个受损单元的激励大小，为第i个受损单元对应的广义特征值，△u为采样间距。

3.根据权利要求1所述的基于矩阵束法的阵列天线受损单元诊断方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述汉克尔矩阵为：

其中，y(m)＝△F(m-M)，L为束参数；

所述奇异值分解是指Y＝UΣV^H，其中，U、V分别为左、右奇异向量构成的矩阵，H为矩阵的共轭转置，Σ＝diag(σ₁,...,σ_Q,0,...,0)为包含奇异值的对角阵，σ_i为矩阵Y的第i个奇异值，Q≤N为非0奇异值的个数，diag为对角阵构造函数。