一种基于SOCP和IFT的频率-方向不变波束形成方法

作者：廖峰乙; 何培宇; 崔敖; 徐自立恒定束宽二阶锥规划傅里叶逆变换

摘要：常规波束形成中主瓣宽度随频率和方向(方位角和俯仰角)变化,进而影响阵列分辨率及波束形成器的整体性能。为实现频率-方向不变波束形成,提高波束形成可靠性,基于约束优化的思想,提出一种基于二阶锥规划(second order cone programming,SOCP)和傅里叶逆变换(Inverse Fourier Transform,IFT)的宽带频率-方向不变恒定束宽波束形成方法。方法以均匀矩形平面阵为模型,首先采用SOCP波束优化设计方法得到参考波束,再基于IFT设计出参考方向上的频率不变恒定主瓣波束,最后基于提出的SOCP二维方向不变波束形成新方法实现不同频点上的方向不变恒定主瓣波束。经仿真分析,方法设计的波束在数字频率π/2~π、不同方位角及俯仰角指向15°~50°上均具有束宽较恒定的波束,与基于线阵的恒定束宽波束形成方法相比,提高了波束形成器在实际空间中的可靠性,具有一定的相关工程应用参考价值。

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