[发明专利]一种基于补偿天线方向图误差的天线波束指向方法

摘要

一种基于补偿天线方向图误差的天线波束指向方法，本发明涉及天线波束指向方法。本发明的目的是为了解决现有方法在天线方向图误差背景下，经典的数字波束形成技术无法对目标的角度进行有效的估计的问题。过程为：一：通过有源校正的方式，对阵列的天线方向图进行测量，得到天线的每个角度的天线方向图误差数据；二：得到通道×多普勒×距离三维谱数据；三：对每个阵元的距离多普勒谱进行检测，遍历所有的距离多普勒单元，得到目标，并对目标的距离与速度进行估计；四：得到修正后的权系数；五：利用修正后的权系数对得到的目标进行处理，得到目标的方位估计。本发明用于舰载高频地波雷达信号处理领域。

主权项

1.一种基于补偿天线方向图误差的天线波束指向方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤一：通过有源校正的方式，对阵列的天线方向图进行测量，得到天线的每个角度的天线方向图误差数据r(θ)；步骤二：对舰载高频地波雷达的回波数据进行二维快速傅里叶变换，进行截断处理，得到通道×多普勒×距离三维谱数据，记为CDR；步骤三：对每个阵元的距离多普勒谱进行检测，遍历所有的距离多普勒单元，得到目标，并对目标的距离与速度进行估计；步骤四：利用步骤一中获取的误差数据，对原有的数字波束形成方法权系数W进行修正，得到修正后的权系数具体过程为：步骤四一：构造原有的数字波束形成方法权系数W：W(θ)＝[w₁,…,w_m,…,w_M]^T其中m＝1,2,...,M，w_m＝e^{j2π·(m‑1)·d/λ·cosθ}，w_m为原有的数字波束形成方法权系数W中第m个元素；步骤四二：构造修正后的权系数其中代表Hadamard积，r(θ)为步骤一三中方向为θ的天线方向图误差数据，为修正后的权系数中第m个元素；步骤五：利用修正后的权系数对步骤三中得到的目标进行处理，得到目标的方位估计；具体过程为：步骤五一：找到步骤三三得到的目标所在的距离多普勒单元，各距离多普勒单元内的数据为其中为阵列的接收信号中第m个元素；步骤五二：基于步骤四二中得到的修正后的权系数和得到最终的输出结果其中的上角标H代表共轭转置；步骤五三：遍历所有的角度θ，找到的最大值，得到目标的方位估计。