[发明专利]一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法

说明书

本发明公开了一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，适用于被动雷达对抗同频同步相参诱饵。宽带接收天线阵为均匀M圆阵，构建目标来波垂直于天线阵列的导向矢量以及空域范围内的导向矢量样本序列，让两组导向矢量进行相关运算，形成天线阵列合成波束，根据工程需要和接收功率值，设置功率门限，选择空域范围，剔除视场外目标来波的干扰，本发明基于功率反馈进行天线阵列合成波束的空域选择，该方法在方位、俯仰两维形成空间圆域，设置门限作为空域选通条件，有效剔除圆域外目标来波的干扰。

技术领域

本发明涉及一种合成波束空域选择方法，特别是一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法。

背景技术

被动雷达在实际应用中经常会出现视场外强辐射源干扰问题，天线单元受到工程应用的限制，一般尺寸较小，波束较宽，被动雷达常用的测向体制，相位干涉仪、空间谱估计测向算法，受到解算相位模糊以及相位误差导致的测角模糊错误的限制，不具备空域选择的能力，比幅测向法存在副瓣截获的问题也不具备空域选择的能力。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，解决传统测向体制中空域选择能力差的问题。

一种基于功率反馈的天线阵列合成波束空域选择方法，其具体步骤为：

第一步 构建基于圆阵布局的天线阵列测向系统

基于圆阵布局的天线阵列测向系统，包括：被动天馈模块、宽带接收通道模块、信号处理模块以及连接各个模块所需的微波电缆、射频电缆和控制电缆。

被动天馈模块的功能为：接收目标辐射源的微波信号；

宽带接收通道模块的功能为：将接收到的微波信号下变频为中频模拟信号；

信号处理模块的功能为：将中频模拟信号数字化，测量数字信号的相位信息，并解算出角度，对导向矢量进行相关运算，设置门限剔除干扰。

第二步 宽带接收通道模块处理接收的微波信号

宽带接收通道模块对微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源的中频模拟信号。

第三步 信号处理模块获取通道的相位并计算角度以及得到导向矢量

信号处理模块得到每个通道的相位信息，并解算出来波信号的俯仰角、方位角，得到M元圆阵相对于波达方向为的信号的导向矢量M×1维为：

为来波的俯仰角，θ_i为方位角。

截获目标时，天线阵列对准目标来波方向，即目标来波俯仰角、方位角均为0，以天线A₁为基准，得到来波信号的导向矢量为a_s(0,0)＝[1,1...,1]^T_M×1

在空域范围内，以设定的步进，选取不同俯仰、方位角度，以天线A₁为基准，得到其他天线与天线A₁的相位差，得到空域范围内的导向矢量样本序列。

第四步 信号处理模块对导向矢量进行相关运算并设置门限

信号处理模块对来波信号的导向矢量与空域范围构建的导向矢量样本序列进行相关运算，得到空域范围内的天线阵列合成波束，采用导向矢量相关值最大准则为相关函数，表达式如下：

式中，a_s(0,0)为目标来波信号的导向矢量，为选取俯仰角为方位角θ_i对应的导向矢量样本，为俯仰角方位角θ_i对应的导向矢量与a_s(0,0)的相关值，它反映了天线阵列对应于不同来波方向接收的功率值。