[发明专利]基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法

权利要求书

1.一种基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1利用雷达抛物面馈源天线同时形成M个波束并将其覆盖空域划分成M-1个测角区间：两相邻波束轴之间的角度作为一个测角区间，M个波束覆盖空域划分结果为θ_1，2，θ_2，3…θ_i，i+1，其中1≤i≤M-1，θ_i，i+1为波束i的波束轴与波束i+1的波束轴所夹的角度；

步骤2在离线情况下根据理想天线接收信号幅度差和比建立鉴角曲线：根据天线接收信号，每两波束做和得到和波束，做差得到差波束，进行差和比值得到其对应的鉴角曲线；

步骤3针对每一个测角区间θ_i，i+1选择最优的波束间距及和波束：对于每一测角区间θ_i，i+1选定一种测角波束间距δ₁，通过比较器确定该波束间距条件下的和波束增益最大值其中1≤k₁≤M-1；选定另外一种测角波束间距δ₂，同理选择该波束间距条件下的和波束增益最大值其中1≤k₂≤M-2，依此类推，共得到M-1个和波束增益最大值，将这些和波束增益最大值与其对应的波束间距相乘，将相乘之积由大到小排序，排序结果中最大值所对应的两波束即为最优的测角波束组合；

步骤4雷达天线实时接收信号，根据真实目标回波强度确定目标所归属的测角区间θ_i，i+1：对每个单通道接收到的信号，按照信号幅度值由大到小进行排序，其前两个信号幅度值对应两波束，该两波束轴所夹的角度区域即目标所归属的角度区间θ_i，i+1；

步骤5检测目标角度：利用步骤3离线确定最优测角波束组合，将该波束组合接收的雷达实时目标回波计算差和比，利用差和比在此波束组合对应的鉴角曲线中搜索目标角度，该角度即为利用基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法得到的目标角度。

2.根据权利要求1所述的基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法，其中步骤1中对M个波束覆盖空域的划分，包括如下步骤：

(1a)天线的馈源为多个喇叭，在抛物面反射体的焦平面上垂直排列，各喇叭相继偏离焦点，故在仰角平面上形成彼此部分重叠的M个波束，相邻两波束间距1°；

(1b)将来自两相邻波束轴之间的目标信号作为一个测角区间，划分结果为θ_1，2，θ_2，3…θ_i，i+1，其中1≤i≤M-1。

3.根据权利要求2所述的基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法，其中步骤2所述的在离线情况下根据理想天线接收信号幅度差和比建立鉴角曲线，按如下步骤进行：

(2a)根据理想天线接收信号对空域进行扫描，得到和波束F_Σ(θ)，差波束F_Δ(θ)，做比值得到差和比从而建立鉴角曲线；

(2b)每两个相邻波束建立鉴角曲线可得到M-1条鉴角曲线，间距2°的波束两两组合可得到M-2条鉴角曲线，间距3°的波束两两组合可得到M-3条鉴角曲线，依此类推，间距i°的波束两两组合可得到M-i条鉴角曲线，其中1≤i≤M-1。

4.根据权利要求3所述的基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法，其中步骤3所述的针对每一个测角区间θ_i，i+1选择最优的波束间距及和波束，按如下步骤进行：

(3a)波束间距δ₁＝1°时，得到和波束增益为S_1，2(θ)，S_2，3(θ)，S_3，4(θ)…S_M-1，M(θ)，对其由大到小排序得到最大值其中1≤k₁≤M-1；

(3b)波束间距δ₂＝2°时，得到和波束增益为S_1，3(θ)，S_2，4(θ)，S_3，5(θ)…S_M-2，M(θ)，对其由大到小排序得到最大值其中1≤k₂≤M-2；

(3c)依此类推，波束间距δ_i＝i°，其中1≤i≤M-1时，得到和波束增益为S_1，i(θ)，S_2，2+i(θ)，S_3，3+i(θ)…S_M-i，M(θ)，对其由大到小排序得到最大值其中1≤k_i≤M-i；

(3d)对由大到小排序，求得其最大值其中1≤j≤M-1。δ_j即为应该选择的波束间距，即为应该选择的测角和波束，从而确定测角波束组合及对应的鉴角曲线。