[發明專利]一種基于相控陣技術的六邊形陣列DOA估計算法

有效

• 申請號: 201710945042.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107728105B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 張濤
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G01S11/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種六邊形相控陣天線陣列DOA估計算法，其特征在于，所述六邊形相控陣天線陣列由六個六邊形天線本體圍成，并且在所述天線陣列中心設置有校準用六邊形天線本體；

所述DOA估計算法包括如下步驟：

S1、由所述校準用六邊形天線本體發射校準信號，六個六邊形天線本體接收所述校準信號，根據六個六邊形天線本體的幾何位置關系，將六個六邊形天線本體收到所述校準信號的相位差設置為固定值；以六個六邊形天線本體中的一個六邊形天線本體作為基準，通過調整饋相值，將其他五個六邊形天線本體與作為基準的六邊形天線本體的相位差調整為零，同時記錄當前設備的溫度與饋相值的關系；按照每隔5℃的溫度變化，記錄不同溫度對應的饋相值；校準完成后，所述校準用六邊形天線本體停止發射所述校準信號；

S2、將所述六邊形相控陣天線陣列通過移相器，按照步驟S1校準的數值將相位差調整為零；對波束進行初始饋相，并讀取當前設備的溫度和相位值；根據所述六邊形相控陣天線陣列當前的溫度，調整對應的初始饋相值；

S3、根據步驟S2接收到的初始饋相值，將所述六個六邊形天線本體接收到的信號相位進行解算，計算出每個六邊形天線本體接收到的相位初值，對處在波束內的信號進行DOA算法估計。

2.如權利要求1所述的DOA估計算法，其特征在于，步驟S3的具體步驟包括：

S31、根據下述公式，計算所述六邊形相控陣天線陣列接收到的信號和：

其中，Y(t)代表六邊形相控陣天線陣列接收到的信號和，m代表六個六邊形天線本體中的一個天線本體；q代表m以外的其他天線本體；M代表六邊形天線本體的總數；P代表六邊形天線本體時延次數；t代表第m個六邊形天線本體的波達時刻；qT代表第q個六邊形天線本體的波達時刻；x_m(t-qT)代表t-qT時刻第m個六邊形天線本體接收到的信號；w_m,q代表第m個六邊形天線本體和第q個六邊形天線本體的相位關系；

S32、根據所述天線陣列接收到的信號和，對來波的角度進行譜估計，同時考慮當時設備對應的溫度，改變初始饋相值，計算出信號的角度值；選取其中一個六邊形天線本體上無時延的信號為參考信號，在數字域對功率的峰值信號進行搜索，搜索到最大功率峰值后，讀取其對應的矩陣位置，得到來波的角度信息。

3.如權利要求1所述的DOA估計算法，其特征在于，在執行步驟S3之前，還包括如下步驟：

通過對信號的能量以及編碼方式進行判斷，區分所述六邊形相控陣天線陣列同時收到的多個信號是否為有用信號，根據通信所采用的通信協議和編碼方式進行極性匹配解算，能正常解算的為有用信號，對于通過多次反射情況入射的非直接入射信號，由于反射較多次數后信號強度會較有用信號低，將信號強度較低的信號確定為無用信號，將其剔除；在區分完是否為有用信號后，對無用信號進行陷波。