(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210840016.8 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 中国科学院国家空间科 学中心 地址 100190 北京市海淀区中关村南 二条1 号 (72)发明人 赵晓雯　张云华　 (74)专利代理 机构 北京方安思达知识产权代理 有限公司 1 1472 专利代理师 王蔚　周玉秀 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) H01Q 21/00(2006.01) (54)发明名称 一种单脉冲雷达天线和差波束形成的子阵 划分方法 (57)摘要 本发明提出了一种单脉冲雷达天线和差波 束形成的子阵划分方法， 所述方法包括： 将单脉 冲雷达天线给定的2N元对称直线阵划分成2M个 对称子阵， 每个子阵中阵元等幅等相激励， 仅在 子阵级分别加权 和 形成期望的和波束 与差波束； 由子阵级和差波束加权激励矢 量 和 推导出和波束对应的阵元激励矢量 以及差波束对应的阵元激励矢量 并由这两 组矢量组成矩阵Wele， 根据Wele每列矢量的可压缩 特性构造稀疏矩阵S'ele， 对其进行稀疏表示； 根 据和波束与差波束的辐射要求， 基于联合稀 疏恢 复理论， 建立最小化子阵数的和差波束形成凸优 化模型； 求解凸优 化模型， 计算出稀疏矩阵S'ele， 从中提取子阵数M、 和波束对应的子阵级加权激 励 以及差波 束对应的子阵级加权 激励 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 115329540 A 2022.11.11 CN 115329540 A 1.一种单 脉冲雷达天线和差波 束形成的子阵划分方法， 所述方法包括： 步骤S01)将单脉冲雷达天线给定的2N元对称直线阵划分成2M个对称子阵， 每个子阵中 阵元等幅等相激励， 仅在子阵级分别加权 和 形成期望的和波 束与差波 束； 步骤S02)由子阵级和差波束加权激励矢量 和 推导出和波束对应的阵元激励 矢量 以及差波束对应的阵元激励矢量 并由这两组矢量组成矩阵Wele， 根据Wele 每列矢量的可压缩特性构造稀疏矩阵S'ele， 对其进行稀疏表示； 步骤S03)根据和波束与差波束 的辐射要求， 基于联合稀疏恢复理论， 建立最小化子阵 数的和差波 束形成凸优化模型； 步骤S04)求解凸优化模型， 计算出稀疏矩阵S'ele， 从中提取子阵数M、 和波束对应 的子 阵级加权 激励 以及差波 束对应的子阵级加权 激励 2.根据权利要求1所述的单脉冲雷达天线和差波束形成的子阵划分方法， 其特征在于， 所述步骤S01)具体包括： 将单脉冲雷达天线给定的2N元对称直线阵划分成2M个对称子阵， 每个子阵中阵元等幅 激励， 在子阵端口添加 激励 来实现期望的和波束， 其中 表示形成和波束时第m个子阵端口的激励值， 上标(s)表示和波束相关参数， 上标T表示转 置； 保持子阵结构不变， 在子阵端口添加另一组激励 来实现 期望的差波束， 其中 表示形成差波束时第m个子阵端口的激励值， 上标(d) 表征差波 束相关参数； 对同一个子阵划分结构， 仅通过在子阵级加权产生和波 束与差波 束。 3.根据权利要求2所述的单脉冲雷达天线和差波束形成的子阵划分方法， 其特征在于， 所述步骤S01)中， 正半轴阵元数N远大于正半轴子阵数M， 并且第m个子阵的阵元数Nm满足下 式： 4.根据权利要求3所述的单脉冲雷达天线和差波束形成的子阵划分方法， 其特征在于， 所述步骤S02)具体包括： 由子阵级加权矢量 和 推导出阵元级加权矢量， 即和波束对应的阵元激励矢 量 为： 差波束对应的阵元激励矢量 为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115329540 A 2由列矢量 和 构成的矩阵Wele为： 根据矩阵Wele每列元素特性， 对其进行差分运 算得： 为了保持两个矩阵大小相同， 把矩阵Wele的第一行矢量 添加到矩阵W'ele 中， 则矩阵W'ele则更新为： 矩阵S'ele为矩阵Wele的稀疏表示， 二 者存在以下关系： Wele＝ΤS'ele                    (7) 其中T矩阵称为稀疏转换矩阵， 满足下式： 5.根据权利要求4所述的单脉冲雷达天线和差波束形成的子阵划分方法， 其特征在于， 稀疏矩阵S'ele为一个行稀疏矩阵， 有M个非零行， 表示这个行稀疏矩阵的非零行个 数， 满足下式： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115329540 A 3