[發明專利]一種基于和差協同陣構建的改進L型陣列設計方法

在審

• 申請號: 202010410839.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111650552A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王衛江;李翔南;任仕偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于和差協同陣構建的改進L型陣列設計方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)用d表示陣元間距的基本單元，將其取為半波長，即d＝λ/2；λ表示陣列入射信號的波長；

(2)根據陣列給定的總陣元數N，選取兩個正整數N_x,N_y作為陣元參數，則有N＝N_x+N_y+1；

(3)在xOy坐標平面上分別構建L型陣列的兩個均勻線性子陣列，每個子陣列中相鄰陣元間距均為d；其中一個子陣列分布在x軸上，由N_x+1個陣元組成，記為X，X＝＝{(n_x,0)|n_x∈[0,N_x]}，其中n_x為整數；另一個子陣列分布在y軸上，由N_y個陣元組成，記為Y，Y＝＝{(0,n_y)|n_y∈[1,N_y]}，其中n_y為整數；

(4)分別將L型陣列x軸和y軸方向上兩個子陣的偶數位置陣元以原點為中心移動至其中心對稱位置上，即令L性陣列中的x軸上點集{(n_x,0)|n_x＝2,4,6,...}移動到負半軸，成為{(n_x,0)|n_x＝-2,-4,-6,...}；類似地，y軸上點集{(0,n_y)|n_y＝2,4,6,...}移動到負半軸，成為{(0,n_y)|n_y＝-2,-4,-6,...}；

此時對于給定總陣元數N＝N_x+N_y+1，且兩個正整數參數為N_x≥2和N_y≥2，改進L型陣列的陣元位置可以解析表示為P＝X₁∪X₂∪Y₁∪Y₂，若設n_x和n_y為整數，則有

此時設移位后x軸上和y軸上的子陣分別表示為X'a和Y'a，則有X'a＝X₁∪X₂，Y'a＝Y₁∪Y₂；

(5)由改進L型陣列P的陣元生成和差協同陣列；

首先，由改進L型陣列P的陣元位置坐標相互之間兩兩求矢量差，得到的一系列差值坐標的集合構成差分協同陣列，記為D；

其次，由改進L型陣列P的陣元位置坐標相互之間兩兩求矢量和，得到一系列和值坐標的集合，同時將這些和值坐標分別取負值，得到負和值坐標的集合，上述兩個集合形成的并集構成和協同陣列，記為S；

最后，由D和S組成的并集構成和差協同陣列，記為DS；

(6)利用和差協同陣列DS所包含的具有最多連續虛擬陣元的均勻矩形面陣，可實施各類波達方向估計算法，對空間信號的來波方向進行準確估計。

2.根據權利要求1所述的一種基于和差協同陣構建的改進L型陣列設計方法，其特征在于，生成的差分協同陣列D在xOy第二和第四象限各有一塊連續均勻矩形面陣，其虛擬陣元位置的數學表達式為：{(n_x,n_y)|n_x∈[-N_x,0],n_y∈[1,N_y]}∪{(n_x,n_y)|n_x∈[0,N_x],n_y∈[-N_y,-1]}。