[发明专利]最小冗余多输入多输出雷达的天线阵列设置方法

摘要

本发明公开了一种最小冗余多输入多输出雷达的天线阵列设置方法，主要解决现有技术设计复杂和计算量大的问题。其技术方案是：首先，选用一种稀疏线阵作为MIMO雷达的发射阵列；其次，通过计算发射阵列的差分合成阵列的最大连续虚拟阵元数目，得到接收阵列的单位阵元间隔；最后，选用一种稀疏线阵，根据单位阵元间隔得到MIMO雷达的接收阵列。本发明避免了计算机的搜索寻优，减少了运算量和设计难度，当给定总阵元数时，通过直接计算获得发射阵元数和接收阵元数的最优解，得到性能更好的最小冗余MIMO雷达天线阵列，可用于最小冗余多输入多输出雷达对目标方位的估计。

主权项

1.一种最小冗余多输入多输出雷达的天线阵列设置方法，包括以下步骤：1)根据给定总阵元数K，计算最优的发射阵元数M和接收阵元数N：1a)从嵌套式阵列NA、超嵌套式阵列SNA和均匀线阵ULA中，确定任意一线阵，作为发射阵列的阵列结构；1b)从嵌套式阵列NA、超嵌套式阵列SNA和均匀线阵ULA中，确定任意一种线阵，作为接收阵列的阵列结构；1c)对于任意给定的总阵元数K，根据所选择的发射阵列和接收阵列的阵列结构，计算发射阵元数M：若发射阵列为均匀线阵ULA，接收阵列为均匀线阵ULA，则若发射阵列为均匀线阵ULA，接收阵列为嵌套式阵列NA，则若发射阵列为均匀线阵ULA，接收阵列为超嵌套式阵列SNA，则若发射阵列为嵌套式阵列NA，接收阵列为均匀线阵ULA，则若发射阵列为嵌套式阵列NA，接收阵列为嵌套式阵列NA，则若发射阵列为嵌套式阵列NA，接收阵列为超嵌套式阵列SNA，则若发射阵列为超嵌套式阵列SNA，接收阵列为均匀线阵ULA，则若发射阵列为超嵌套式阵列SNA，接收阵列为嵌套式阵列NA，则若发射阵列为超嵌套式阵列SNA，接收阵列为超嵌套式阵列SNA，则其中表示向下取整操作；1d)根据得到的发射阵元数M，计算接收阵元数N：N＝K‑M；2)根据发射阵元数M，得到发射阵列的阵元位置{uT,m}：{uT,m}＝{a1,a2,…,am,…,aM}·d，其中am表示发射阵列结构的第m个阵元的位置系数，1≤m≤M，M为发射阵列的阵元数目，d表示发射阵列的单位阵元间隔，取值为半波长；3)根据发射阵列的阵元位置{uT,m}，计算发射阵列的差分合成阵列的最大连续虚拟阵元数目，得到接收阵列的单位阵元间隔D；4)根据接收阵元数N和单位阵元间隔D，得到接收阵列的阵元位置{uR,n}：{uR,n}＝{b1,b2,…,bn,…,bN}·D，其中bn表示接收阵列结构的第n个阵元的位置系数，1≤n≤N，N为接收阵列的阵元数目。