[發明專利]一種超寬帶多發多收陣列配置方法

有效

• 申請號: 201210073082.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102608599A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 金添;周智敏;李志;陸必應
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/28
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

技術領域

本發明屬于超寬帶雷達成像技術領域，是一種超寬帶多發多收一維陣列配置方法。

背景技術

超寬帶雷達成像與多發多收陣列技術相結合，可以有效地減少天線陣元個數，簡化系統結構。對于相對帶寬大于25％的超寬帶信號，由于存在一些特殊的性質，其陣列設計不同于常規窄帶陣列，在不同的應用場合需要設計恰當的陣列配置形式以滿足成像要求。多發多收陣列配置就是根據成像要求設計發射、接收陣元個數以及陣元位置分布。而在超寬帶條件下，陣列的拓撲結構、陣元數量及發射信號的形式都會影響陣列配置的結果，進而影響成像質量、參數估計和目標檢測等后續處理，所以需要綜合考慮信號形式及陣列自身對最后成像結果的影響。

陣列配置是超寬帶雷達成像中的關鍵技術。為了優化陣列配置，常用的方法是根據發射信號的中心頻率優化設計陣列方向圖。這種方法沒有有效考慮超寬帶信號對配置結果的影響，最終的陣列配置與要求指標存在一定的差距，主要表現在：一是根據所配置陣列得到的成像圖的分辨率、旁瓣水平與要求指標不一致；二是不能有效設計稀疏陣列。

發明內容

本發明提供一種基于等效協同陣原理的超寬帶多發多收一維陣列配置方法，可根據成像方位向分辨率和柵瓣、余瓣水平要求有效地優化配置陣列，使配置的陣列完全滿足設計的性能特點。

本發明的基本思路是：首先，根據給定的成像分辨率和余瓣、柵瓣指標設計滿足要求的均勻間隔協同陣，然后根據發射和接收陣元的數量設計與協同陣等效的多發多收陣列。

本發明的技術方案包括以下處理步驟：

已知成像所要求的垂射方向角分辨率Δθ、最大余瓣水平RLs和最大柵瓣水平GLs、信號中心頻率f_c、帶寬B以及發射陣元個數N_t。

第一步，確定等效協同陣的孔徑長度

根據垂射方向角分辨率Δθ、信號中心頻率f_c和帶寬B計算得到協同陣孔徑長度為

L=2Cπ·Δθ1-2/2(fc2/+6+B2/48)---(1)]]>

其中C為電磁波傳播速度。

第二步，計算協同陣陣元個數

協同陣陣元個數N的取值為同時滿足條件1和條件2：

條件1：N≥max(1RLs,fc+B/2GLs·B);]]>

條件2：N是N_t的整數倍。

第三步，計算接收陣元的個數

利用下式計算接收陣元個數為N_r：