[发明专利]一种基于数据重构的稀布阵数字波束形成方法

摘要

本发明提供一种基于数据重构的稀布阵数字波束形成方法，包括以下步骤：步骤1，确定系统阵列天线个数和射频通道数量；步骤2，根据阵列结构，设计压缩采样网络矩阵，将阵列天线各阵元接收的信号投影到采样网络矩阵上进行压缩采样，得到压缩采样数据；步骤3，对压缩采样得到的射频信号进行下变频和A/D采样后，得到基带的数字信号；步骤4，用基于自适应栅格调整的重构算法恢复得到满阵时各通道的回波信号；步骤5，用重构得到的数据做数字波束形成，形成波束，得到期望方向信号。本方法可以大大减少射频通道数量，降低雷达阵列天线的造价成本，形成的方向图具有旁瓣低、指向准确、干扰方向零陷深等优点。

主权项

1.一种基于数据重构的稀布阵数字波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定系统阵列天线个数和射频通道数量；步骤2，根据阵列结构，设计压缩采样网络矩阵，将阵列天线各阵元接收的信号投影到采样网络矩阵上进行压缩采样，得到压缩采样数据；步骤3，对压缩采样得到的射频信号进行下变频和A/D采样后，得到基带的数字信号；步骤4，用基于自适应栅格调整的重构算法恢复得到满阵时各通道的回波信号；步骤5，用重构得到的数据做数字波束形成，形成波束，得到期望方向信号；对于均匀线阵，所述步骤4的具体过程为：步骤4.1，初始化，设定角度偏差门限值，迭代次数k=1，其中为投影系数向量的求解值，，K为远场回波信号个数，为稀疏字典，，式中，为‑90°～90°的空域等分数，为第i个信号的回波方向，为雷达的工作波长，为稀疏字典的一阶导数，其中，d是系统阵列天线为均匀线阵的间距，为观测矩阵，为维压缩采样网络矩阵，，M为射频通道数，N为阵元个数，为观测矩阵的导数，；步骤4.2，根据，计算对应的角度偏差，若偏差大于设定门限值，更新栅格，更新支撑集，；否则，继续使用当前支撑集，其中“”为Hadamard积；步骤4.3，估计稀疏信号为基带的数字信号；步骤4.4，恢复回波信号，k=k+1，转至步骤4.2，当k=L/l时，迭代停止，其中L为所有数据的快拍数。