用于宽带相控阵阵元间距优化和频域多目标测频测向方法

摘要

本发明公开了一种用于宽带相控阵阵元间距优化和频域多目标测频测向方法，其目的在于解决宽带接收机条件下多个窄带相干和不相干目标的测向、稀布阵的测向分辨率和不模糊测向的矛盾以及有一定通道误差情况下，尽可能多而精确的侦察目标。该方法的实现为：首先采用不均匀布阵，用遗传算法进行阵元间距优化，使之满足测向分辨率和空间无模糊的同时获得尽可能高的测向精度；然后基于优化所得的阵列实现频域多目标测频测向算法，即对各阵元通道的数据进行频域积累、频域检测及测频并实现与频率自动配对的DOA估计算法；本发明的算法通过布阵优化、频域峰值快拍测频测向联合算法来完成。可用于机载和星载电子侦察中宽带接收机的多窄带目标精确测频测向。

主权项

1.一种用于宽带相控阵阵元间距优化和频域多目标测频测向方法，其特征在于该方法包括如下过程：(1)在宽带接收机条件下确定稀布阵系统指标：由测向分辨率确定天线尺寸，由系统要求确定阵元个数；(2)阵元间距优化过程：模拟遗传算法进行的阵元间距优化，把阵元间距优化的可行解从解空间转换为遗传算法的编码，先设定适应度函数，采用天线阵列输出空间方向图的主副瓣比作为适应度函数，然后随机产生满足稀布阵系统指标的一组初始天线阵元间距并对其进行编码操作，得到满足遗传算法要求的二进制编码，即遗传算法中的个体基因；将各个体基因串接成遗传算法中的个体，组成初始种群；计算种群中个体的适应度函数值，依据个体的适应度函数值，模拟遗传算法对群体反复进行基于遗传学的操作，以并行方式搜索群体中输出方向图主副瓣比最优的个体，从而获得最优的阵元间距；(3)测频过程：从步骤(2)优化所得的阵元间距得到最优阵列流形，基于该阵列流形进行频域检测，先对各阵元通道回波数据进行时频变换即FFT；然后对FFT变换后的结果搜索谱峰，并根据给定的门限值对谱峰进行过门限检测，记录过门限谱峰对应的复数值和相应的频点坐标fk；(4)测向过程：实现频域的多目标测向算法，所有阵元通道根据频点坐标fk取出相应位置的频域复数值构成频域峰值快拍矢量y(nk)，对利用y(nk)随着方向扫描得到的空间谱进行过门限检测，并记录过门限空间谱峰的对应方向，即目标方向，从而完成与频率fk相配对的目标DOA估计。