1.一种阵列响应控制方法,设定阵元个数为N,空域区间为Ω=[-90°,90°],参考波束为Pr,取参考波束的主瓣指向为θ0,其对应导向矢量为a0,根据参考波束划分波束综合的主瓣区域ΩMain及旁瓣区域ΩSide;其特征在于,包括以下步骤:S1、建立自适应波束形成的最优权向量表达式为:wopt=as+μoptai
其中,as表示角度θs处对应的导向矢量, 为一个复系数,||·||表示向量的二范数,ai表示位于干扰角度θi的导向矢量, 和 分别表示干扰及噪声的功率,最优权向量用于实现干扰角度的阵列响应控制,as用于控制主瓣指向,ai控制零陷的角度,复系数μopt控制零陷深度;
S2、将待求权向量设计为迭代形式,令初始的权向量w0=a0,其对应波束图定义为:其中a(θ)为角度θ处的导向矢量,上式为空域中各角度波束图的计算,在第k步迭代时,将待求权向量构建为:wk=wk-1+μkak
其中wk-1为第k-1步迭代时求出的权向量,ak为第k步的全局阵列响应控制点θk对应的导向矢量,μk为待求的复系数;
在第k次迭代时,根据参考波束图Pr及第k-1次得到的波束图 分别计算主瓣和旁瓣区域的阵列响应控制点;其中主瓣区域内的阵列响应控制点为:其中 为第k-1次得到的波束图 在角度θ处相对参考波束Pr的幅度响应偏差,旁瓣区域内的阵列响应控制点为:比较第k-1次得到的波束图 在θMain,k和θSide,k两个角度处相对参考波束Pr的幅度响应偏差,取θMain,k和θSide,k中幅度响应偏差较大的角度作为第k步的全局阵列响应控制点:θk=argmax{Dk-1(θ)},θ∈{θMain,k,θSide,k}S3、以参考波束图主瓣指向处的阵列响应作为参考,待求权向量wk在角度θk处的归一化阵列响应的定义为:其中ρk和φk分别为全局阵列响应控制点θk处的归一化幅度响应和相位响应,设定ρk为:ρk=Pr(θk)
将待求权向量代入归一化阵列响应,得到待求复系数为:根据ρk=Pr(θk),待求权向量表示为:
S4、采用最小波束图偏差准则,构建待求权向量wk的参数优化求解问题为:其中相位响应为待求参数,Q为空域区间内离散采样点的个数;
将上述优化问题等价表示为:
对于任意角度θq处的波束图偏差:
由上式可得,当相位响应为 时,Jq(wk,wk-1)取其最小值,Phase(·)表示一个复数的相位,且相位响应的选取不受随机采样角度θq的影响,即所求的φk可以使得所有方位点同时取最小波束图偏差,将相位响应代入复系数μk,得到待求最优权向量wk。