[发明专利]一种大动态期望信号下的波束合成方法

摘要

一种大动态期望信号下的波束合成方法，其实现步骤为：1）阵列第k时刻接收的信号为x(k)；2）接收实信号进行正交变换得解析信号3）设权矢量初值为参考角度的方向矢量v₀，按照公式进行迭代计算，收敛后的权矢量为w_f(K)；4）根据得到的权值矢量w_f(K)计算方向图5）方向图上参考角度对应的导数6）判断：若α的绝对值大于门限α₀，选择相控阵的权矢量w_q作为波束合成权矢量，即w_e=w_q；否则，使用权矢量w_f(K)作为波束合成权矢量，即w_e=w_f(K)；7）计算波束合成的输出本发明不仅克服了“自零陷”问题，相比于各种复杂稳健波束合成算法，实现简单，满足工程应用的需求。

主权项

1.一种大动态期望信号下的波束合成方法，其实现步骤是：第一步，对N个阵元构成的均匀线阵，阵元间距d为半个波长λ/2，第k时刻阵列的接收信号可以表示为x(k)=x1(k)···xN(k),]]>N为自然数，k=1,......；第二步，对第k时刻接收到的信号x(k)进行正交变换，将实信号变成相应的解析信号x^(k)=x^1(k)···x^N(k);]]>第三步，根据解析信号和已知期望信号波达方向的参考值按Frost算法计算权矢量w_f：（1）计算参考角度的方向矢量v0=1ejπsinθ^0···ejπ(N-1)sinθ^0,]]>并确定步长μ；（2）计算N×N维矩阵P=I-v₀(v₀^Hv₀)^-1v₀^H，I是N×N维单位矩阵；（3）计算N维列向量（4）取变量m=1，权矢量初值w_f(1)=w_q；（5）计算第m次输出符号H表示共轭转置；（6）更新权矢量wf(m+1)=P(wf(m)-μx^(m)y*(m))+wq;]]>（7）令m=m+1，重复执行上述（5）—（7）步，直到权矢量w_f收敛为止，此时m=K；第四步，计算此时阵列方向图为第五步，设置角度偏移常数△θ，估计方向图上参考角度对应的导数α=B(θ^0+Δθ)-B(θ^0-Δθ)2Δθ;]]>第六步，设置门限值α₀，若α的绝对值大于门限α₀，则表示在期望方向附近的方向图有零陷，选择矢量w_q作为最后的波束合成权矢量，即w_e=w_q；否则，使用Frost算法得到的权矢量w_f(K)作为最后的波束合成权矢量，即w_e=w_f(K)；第七步，阵列波束合成输出此时k=K+1,K+2,......。