[發(fā)明專利]基于多項式零點組合的線陣低副瓣雙波束泰勒綜合方法

有效

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• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114297863B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉顏回;張寧;徐嘉威;楊仕文;胡俊
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F17/14
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所(有限合伙) 51213
• 代理人: 張秀敏

1.一種基于多項式零點組合的線陣低副瓣雙波束泰勒綜合方法，其特征在于包括以下步驟：

1)根據(jù)綜合目標，指定均勻直線陣列的陣元數(shù)目N、單元形式、單元間距d、工作頻率f、陣列口徑L；

2)預設副瓣參考電平R₀和兩組具體的波束指向θ₁和θ₂；

3)假設一個理想線源，由N個陣元均勻分布在x軸上，其陣元位置分布可以表示為x_n＝[x₀,x₁,…,x_N-1]^T，其中d為陣列單元間距，同時陣列口徑可被表示為L＝Nd；根據(jù)目標副瓣參考電平R₀，依據(jù)傳統(tǒng)泰勒綜合法利用切比雪夫多項式得到理想空間因子，即等副瓣的方向圖函數(shù)如下所示：

通過改變θ₀來對該方向圖進行掃描，得到該等副瓣的理想空間因子的零點分布：

4)引入波瓣展寬因子σ來改造推導得到的理想空間因子，提高其零點位置分布的自由度；同時分別得到波束指向為θ₁和θ₂的理想空間因子的零點u_n1和u_n2：

5)已知辛格函數(shù)其零點分布為u_n3：

u_n3＝n,n＝1,2,...

保留波束指向為θ₁和θ₂的理想空間因子主瓣兩邊各個零點來構(gòu)成目標雙波束方向圖的主瓣，其中使用辛格函數(shù)零點補充替換上述理想空間因子的非保留零點來構(gòu)成目標雙波束方向圖的副瓣；通過調(diào)整波瓣展寬因子σ使得辛格函數(shù)零點能夠和4)中得到的理想空間因子零點在其交界處對齊；組合上述主副瓣零點，得到多項式函數(shù)為：

6)提出一種零點平均的方法來調(diào)整兩個主瓣之間副瓣的零點位置，修正目標雙波束方向圖；分別找到第一主瓣右側(cè)第一辛格零點u_nL和第二主瓣左側(cè)第一辛格零點u_nR,可以將其表示為：

為了計算每個零點位置需要修正的數(shù)值，首先確定兩主瓣之間最優(yōu)的辛格零點數(shù)目：

若則辛格零點數(shù)目為：

若則辛格零點數(shù)目為：

根據(jù)求解出的辛格零點個數(shù)，計算出零點修正因子τ為：

該零點修正因子前面的正負號由deta(u)的大小來決定，若則零點修正因子的符號取負，若則符號取正；雖然經(jīng)過上述處理后副瓣零點間距不再嚴格為1，但是在零點數(shù)目較多的情況下，該修正量對方向圖副瓣基本無影響，可近似認為是平移后的辛格函數(shù)零點分布，從而優(yōu)化了因為零點間距突變導致兩個主瓣的中間副瓣失去約束的問題；最終得到的零點分布如下所示：

7)使用離散傅里葉變換法對該雙波束泰勒空間因子進行陣列綜合，最終得到該雙波束泰勒方向圖的激勵分布。