申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117895984A

主分类号：H04B7/06

分类号：H04B7/06;H01Q3/28;H01Q3/30

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明属于阵列信号处理领域，公开了一种稀疏阵列的恒模激励方向图综合方法，首先建立稀疏阵列恒模激励方向图综合算法的模型，以总的发射功率为目标函数来同时优化激励的稀疏度和幅度，使用类01约束来限制激励的稀疏性和恒模特性，并使用形状模板来限制方向图响应；然后利用交替方向乘子法对该模型进行求解，得到稀疏且恒模的激励矢量。本发明以总的发射功率为目标函数来同时优化激励的稀疏度和幅度，使用类01约束来限制激励的稀疏性和恒模特性，解决了现有方法存在的无法同时自动优化激励的稀疏度和幅度的问题，计算量更小，且在宽主瓣的方向图综合中也能获得足够稀疏的解。

主权项：1.一种稀疏阵列的恒模激励方向图综合方法，其特征在于，具体过程如下：步骤1，建立稀疏阵列的恒模激励方向图综合算法的模型： s.t.Lθm≤|wHaθm|2≤Uθm,θm∈ΘML1b|wHaθs|2≤η,θs∈ΘSL1c|wn|∈{0,ξ}1d式中，ξ为发射信号的幅度，w为阵列的复激励向量，||||0为l0范数，aθm为阵列的主瓣导向矢量，Lθm和Uθm分别为主瓣的上界和下界，ΘML表示主瓣区域，aθs为阵列的旁瓣导向矢量，η为预设的旁瓣电平的上界，ΘSL表示副瓣区域；式1a的含义是以总的发射功率为目标函数来同时优化激励的稀疏度和幅度，式1d为一个类01约束，式1a和1d共同限制了激励的稀疏性和恒模性；式1b的含义是使主瓣逼近期望的方向图；式1c的含义是使旁瓣低于预设值η；步骤2，将式1a中的l0范数松弛为l1范数，并引入如下辅助变量 s.t.xm＝aHθmw2bLθm≤|xm|2≤Uθm2cys＝aHθsw2d|ys|2≤η2ez＝w2f|zn|∈{0,ξ}2g式中，||||1为l1范数，xm、ys、zn和z为引入的辅助变量；进一步构造如下增广拉格朗日函数： 其中，x为式2b中xm构成的矢量，y为式2b中ys构成的矢量，Αm和Αs分别为由主瓣导向矢量aθm和旁瓣导向矢量aθs组成的导向矩阵，λ、γ和μ为对偶变量，ρ1、ρ2和ρ3为自定义的迭代步长；步骤3，利用交替方向乘子法对上述问题进行求解1更新x忽略与x无关的项，可得 上式转化为M个子问题 其中bm＝aHθmw-λm，λm为对偶变量λ的第m个元素，可得 2更新y忽略与y无关的项，可得 上式可转化为S个子问题 其中cs＝aHθsw-γs，γs为对偶变量γ的第s个元素，可得 3更新ξ,z忽略无关项，可得到如下优化问题 上式等价于 其中，d＝w-μ；先求解如下子问题： 上式可转化为N个子问题 其中dn为向量d的第n个分量，取∠zn＝∠dn，可得 上式的解为 将式15代入式14，可得仅包含ξ的二次函数Gξ＝aξ2+bξ+c16其中 其中，P为|dn|＞ξ2的个数；则有 将式20代入式15可得最终的z；4更新w忽略与w的项，可得 其中 IN为N阶单位矩阵；上式为一个凸问题，通过CVX工具箱进行求解；5更新对偶变量 μt+1＝μt+1+zt+1-wt+1。26

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种稀疏阵列的恒模激励方向图综合方法

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