陳亮　高策

摘 要：該文針對(duì)圓陣下，任意形狀的方向圖綜合算法進(jìn)行了系統(tǒng)地分析和研究。通過模式空間重構(gòu)算法對(duì)圓陣導(dǎo)向矢量進(jìn)行預(yù)處理，完成圓陣導(dǎo)向矢量向線陣導(dǎo)向矢量的結(jié)構(gòu)變換，然后再利用FFT迭代算法進(jìn)行方向圖綜合。該文提出的方法，不僅能夠保留FFT迭代法綜合方向圖快速、簡潔的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)將FFT法成功地拓展到圓陣上，實(shí)現(xiàn)了任意形狀的方向圖綜合。通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)最終驗(yàn)證了該文提出的算法的正確性和有效性。

關(guān)鍵詞：模式空間重構(gòu) 快速傅立葉變換 方向圖綜合 圓陣

中圖分類號(hào)：TN014 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（c）-0045-03

圓環(huán)陣列天線起著很重要的作用 [1]。國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)方向圖綜合提出了許多方法。文獻(xiàn)[2-4]以均方差最小為準(zhǔn)則，通過令代價(jià)函數(shù)導(dǎo)數(shù)為0，得到了圓陣下方向圖綜合的閉式解。然而，該閉式解的計(jì)算過程比較復(fù)雜。文獻(xiàn)[5-8]采用遺傳算法、粒子群算法、二階錐規(guī)劃法等優(yōu)化方法獲取陣元的幅度和相位權(quán)重激勵(lì)。該類方法待優(yōu)化變量多，收斂速度慢，無閉式解。文獻(xiàn)[9-11]采用FFT方法進(jìn)行了方向圖綜合，算法簡單，收斂速度快，但是該算法只能應(yīng)用在均勻線陣或者均勻矩形面陣上。

1 算法描述

1.1 圓形陣數(shù)學(xué)模型

3 結(jié)語

該文提出了一種圓陣下的任意方向圖綜合方法。該方法成功地將FFT綜合法實(shí)時(shí)性好、復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)從線陣移植到圓陣，相較于遺傳算法，粒子群算法等，從運(yùn)算時(shí)間、綜合性能上都具有一定優(yōu)勢(shì)，對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用具有一定指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] Singh U and Kamal T S.Synthesis of thinned planar concentric circular antenna arrays using biogeography-based optimization[J].IET Microwaves，Antennas and Propagations，2012， 6（7）：822-829.

[2] R.Vescovo.Constrained and unconstrained synthesis of array factor for circular arrays[J].IEEE Transaction on Antennas and Propagation，1995，43（12）：1405-1410.

[3] R.Vescovo.Pattern synthesis with null constraints for circular arrays of equally spaced isotropic elements[J].IEE Proceedings of Microwave and Antennas Propagation，1996， 143（2）：103-106.

[4] 劉先省，張連堂，周林.給定方向圖的圓形陣列綜合方法[J].電子學(xué)報(bào)，2005，33（2）：245-248.

[5] 路成軍，盛衛(wèi)星，韓玉兵，等.基于迭代二階錐的唯相位波束形成[J].電子與信息學(xué)報(bào)，2014，32（6）：266-270.