[发明专利]基于序列二次规划的三坐标雷达赋形方向图设计方法

摘要

本发明涉及一种基于序列二次规划的三坐标雷达赋形方向图设计方法，主要解决现有赋形方向图设计方法没有同时兼顾主瓣波动与旁瓣抑制、设计时间较长等问题。其实现过程是：1.设定期望方向图，设定方向图波动上限与下限；2.设定主瓣权重与旁瓣权重；3.产生多组随机相位权，并利用交替投影算法优化得到初始相位权；4.利用序列二次规划得到多组优化相位权；5.从多组优化相位权中选择最优权。本发明可以在一定程度上控制主瓣波动电平，同时可以抑制旁瓣电平，优化效率较高，具有工程实用性。

主权项

一种基于序列二次规划的三坐标雷达赋形方向图设计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：根据要求设定期望方向图Pd(θn)，设定方向图波动的上限P1(θn)＝(1+δ1)Pd(θn)，n＝1,…,Ns与下限P2(θn)＝(1‑δ2)Pd(θn)，n＝1,…,Ns，其中δ1表示上波纹波动参数，δ2表示下波纹波动参数，为归一化空间频率域均匀采样的离散角度，Ns表示空间采样点数；步骤2：设定主瓣区域Ωm＝[θMin,θMax]，旁瓣区域Ωs＝[‑90,θMin)∪(θMax,90]，其中θMax与θMin分别表示为主瓣的最大角度与最小角度；根据主瓣区域方向图设定主瓣权重μm(θn)为μm(θn)=[Pd(θn)]-1/2,θn∈Ωm0,θn∉Ωm,n=1,...,Ns;]]>根据旁瓣区域方向图设定旁瓣权重μs(θn)为μs(θn)=[Pd(θn)]-1/4,θn∈Ωs0,θn∉Ωs,n=1,...,Ns;]]>步骤3：产生K组相位在[0,2π]上均匀分布的随机相位权利用交替投影算法得到K组初始相位权步骤4：以主瓣波动和旁瓣电平抑制为准则，建立关于相位权的非线性优化模型：s.t.αL≤α≤αH其中相位权在θn方向上的方向图表示为a(θn)表示θn方向上的导向矢量，表示以相位权中元素为相位的恒模向量，符号j表示虚数单位，符号exp(·)表示以自然对数e为底的指数函数，(·)H表示共轭转置，η表示旁瓣抑制权重，α表示尺度因子，αL与αH分别表示尺度因子的上界与下界，是方向图主瓣逼近的代价函数，其反映了相位权所形成的方向图在αP1(θn)与αP2(θn)之外波纹大小，具体表示为：分别以每组初始相位权为初始解，利用序列二次规划得到K组优化相位权步骤5：从K组优化相位权中选择使步骤4中优化模型的代价函数最小的相位权作为最优相位权。