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专利号: 2020105717660
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于频率约束的广义旁瓣对消宽带波束形成方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤1、构建阵元数为M的阵列的接收信号模型,用该阵列的M1个阵元构成主通道,剩下的M2个阵元构成辅助通道,M=M1+M2,M1>M2;

步骤2、分别对主通道和辅助通道的接收数据进行下变频、A/D采样、数据重组的处理;

其中对主通道的接收数据的数据重组采用J1阶Frost空时处理器,对辅助通道的接收数据的数据重组采用J2阶Frost空时处理器;

步骤3、用经过数据重组后的接收数据估计辅助通道接收信号的自相关矩阵Raa以及主、辅助通道接收信号的互相关矩阵Ram;

步骤4、期望信号无失真条件构造主通道的约束矩阵和约束向量分别为Cm和fm、辅助通道的约束矩阵为Ca,Cm具有M1×J1行Q1列,Ca具有M2×J2行Q2列,Q1为主通道的频率约束点数,Q2为辅助通道的频率约束点数;

根据期望信号无失真条件构造主通道的约束矩阵Cm和约束向量fm的具体方法是:其中, 表示复数域,fq表示主通道上第q个频率约束点的频率,q=1,2,…,Q1;θ0和φ0分别为期望信号的俯仰角和方位角,D1是主通道上输出期望信号与输入期望信号的相对延时,

表示为主通道的空域导向矢量a(θ0,φ0,fq)和主通道的时域导向矢量at(fq)的克罗内克积:

其中,f0是期望信号的中心频率,τm(θ0,φ0)为第m个阵元与参考阵元接收期望信号的相对延时,m=1,2,…,M1,Ts为采样周期;

步骤5、根据约束矩阵Cm和约束向量fm求解主通道权向量wq;

步骤6、根据自相关矩阵Raa、互相关矩阵Ram、主通道权向量wq和约束矩阵Ca求解辅助通道权向量wa:

‑1 ‑1 H ‑1 ‑1 H ‑1wa=Raa Ramwq‑Raa Ca(CaRaa Ca) CaRaa Ramwq;

步骤7、利用主通道权向量wq对广义旁瓣对消结构GSC的主通道接收数据进行加权,同时利用辅助通道权向量wa对GSC的辅助通道接收数据进行加权,GSC将加权后的主通道接收数据与加权后的辅助通道接收数据进行对消后输出。

H ‑1

2.如权利要求1所述方法,其特征在于,主通道权向量wq为:wq=Cm(Cm Cm) fm;其中,‑1

(·) 为求矩阵的逆矩阵。

3.如权利要求1所述方法,其特征在于,步骤4中根据期望信号无失真条件构造辅助通道的约束矩阵Ca的具体方法是:

其中, 表示复数域,fp表示辅助通道上第p个频率约束点的频率,p=1,2,…,Q2;θ0和φ0分别为期望信号的俯仰角和方位角;

表示为辅助通道上空域导向矢量a′(θ0,φ0,fp)和辅助通道上时域导向矢量a′t(fp)的克罗内克

其中,f0是期望信号的中心频率,τm’ (θ0,φ0)为第m′个阵元与参考阵元接收期望信号的相对延时,m′=M1+1,M1+2,…,M,Ts为采样周期。