平面相控阵自适应的和差测角方法

摘要

本方法公开了一种平面相控阵自适应的和差测角方法，主要解决现有技术在抑制主瓣干扰的同时，无法准确的估计目标角度的问题。其实现过程为：对各行阵元的接收数据进行自适应波束形成，其输出在Y方向形成等效线阵，采用对称取反的和差波束形成，估计目标俯仰角θ_T；对各列阵元的接收数据进行自适应波束形成，其输出在X方向形成等效线阵，采用对称取反的和差波束形成，估计目标方位角利用俯仰角θ_T和方位角采用子空间投影SMI算法对全阵元接收数据进行自适应波束形成，获得抑制主瓣干扰的输出信号。本发明具有抑制主瓣干扰较好、和差波束测角准确的优点，可用于存在主瓣干扰情况下，估计目标的角度，实现对目标的跟踪。

主权项

1.一种平面相控阵自适应的和差测角方法，包括如下步骤：(1)采用子空间投影的SMI自适应处理方法从M×N个阵元平面阵接收的数据中获得M个X方向自适应权矢量，并将该自适应权矢量用于波束形成，得到M个输出信号；(2)采用对称取反的和差波束形成方法，从M个输出信号中获得和波束∑_y与差波束Δ_y，得到差波束与和波束之比，利用差波束与和波束之比估计出目标俯仰偏角：并根据该俯仰偏角计算目标俯仰角：θ_T＝θ_B+Δθ，其中arcsin(·)表示反正弦函数，arctan(·)表示反正切函数，λ为目标信号的载波波长，D_y为阵元在Y方向上的间距，M为平面阵列的行数，θ_B为波束指向的俯仰角；(3)采用子空间投影的SMI自适应处理方法从矩形平面阵的接收数据中获得N个Y方向自适应权矢量，并将该自适应权矢量用于波束形成，得到N个输出信号；(4)采用对称取反的和差波束形成方法，从N个输出信号中获得和波束∑_x与差波束Δ_x，得到差波束与和波束之比，利用差波束与和波束之比估计出目标方位偏角：并根据该方位偏角计算目标方位角：其中cos(·)表示余弦函数，Δθ为步骤(2)中估计出的目标俯仰偏角，D_x为阵元在X方向上的间距，N为平面阵列的列数，为波束指向的方位角；(5)利用步骤(2)和步骤(4)中估计出的俯仰角θ_T和方位角以及全阵元接收数据的协方差矩阵采用子空间投影SMI算法，获得全阵元自适应权矢量：其中(·)^-1表示对矩阵求逆，为子空间投影导向矢量，将该自适应权矢量用于波束形成，得到抑制干扰的输出信号：为阵列的接收数据矢量，(·)^H表示矩阵共轭转置。