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专利号: 2022115566863
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自由度增强的多级子阵扩展的嵌套阵列设计方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、确定多级扩展嵌套阵列的阵元之间的单位长度,所述的阵元之间的单位长度用d表示,d满足d≤λ/2,λ表示入射到阵列上的入射信号的波长;

S2、确定多级扩展嵌套阵列的阵列参数,所述的阵列参数用D,X,N1表示,则稀疏阵列的阵元总数为:N=DX+N1‑1;

S3、设定多级扩展嵌套阵列为 所述多级扩展嵌套阵列 由一个均匀稀疏阵列ULA(0)与X个相同的均匀密集阵列ULA(x)组成,其表达式为: 且满足以下公式:其中,ULA(0)表示阵元个数为N1、阵元间

距为Dd的均匀稀疏阵列,ULA(x)表示阵元个数为D、间距为d的均匀密集阵列,其中ULA(x)等效于ULA(x‑1)的所有阵元向负方向平移(N1D+D‑1)d所得;根据多级扩展嵌套阵列 确定出多级扩展嵌套阵列的阵元位置;

S4、多级扩展嵌套阵列 采用差分阵列产生连续虚拟阵元,虚拟阵元的范围为[‑L,L],连续自由度为2L+1,且L=N1XD+DX‑D‑X。

2.根据权利要求1所述的一种基于自由度增强的多级子阵扩展的嵌套阵列设计方法,其特征在于:所述的多级扩展嵌套阵列 采用差分阵列产生连续虚拟阵元的具体过程包括下列步骤:S4.1、设定K个非相干的远场窄带目标入射到多级扩展嵌套阵列上,阵元的接收信号的协方差矩阵表示为: 其中,x(t)=As(t)+n(t),A表示阵列流型矩阵,s(t)与n(t)分别表示信源矢量与噪声矢量,Rs=E[s(t)sH(t)]=diag{p},IM为M阶单位矩阵;

S4.2、将协方差矩阵Rx进行向量化,得到: 其中,1M=*

vec(IM), 为噪声功率;(A ⊙A)中的第((x‑1)*M+v,i)个元素为其中1≤v≤M,其等效于在pv‑px位置处的虚拟流型矩阵,通过得到的向量化后*的协方差矩阵Rx产生多级扩展嵌套阵列 的差分阵列 (A ⊙A)表示为虚拟差分阵列 的流型矩阵,其中,