本发明公开一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，首先常规波束形成得到主通道方向图，计算其在干扰方向上的高度；依据最小功率准则设计辅助通道方向图，辅助通道方向图在干扰方向上要与主通道方向图等高；计算两通道的叠加方向图，找到由于辅助通道造成的主通道方向图的主瓣畸变与辅助通道所选天线位置的关系，依照主瓣畸变最小准则选择最优的辅助通道天线位置。本发明方法能够用于任意阵列旁瓣对消器辅助通道的天线选择，从方向图的角度出发，实现了干扰信号的对消，同时保证了期望信号不因辅助通道的引入而受到削弱，是一种能够广泛适应的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法。
1.一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获得主通道波束方向图，计算其在干扰方向的幅值；
S2：计算辅助通道波束方向图约束条件，辅助通道在干扰方向的幅值与主通道对应方向上的幅值相同；
S3：依据最小输出功率准则并结合步骤S2的辅助通道波束方向图约束条件设计辅助通道方向图，得到对应的权重矢量；
S4：计算旁瓣对消器的主瓣畸变，得到主瓣畸变与辅助通道天线位置的关系；
S5：选取使得主瓣畸变最小的天线位置作为最优的辅助通道天线位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S1的具体过程为：设旁瓣对消器接收信号由期望信号、K个干扰与噪声组成，噪声为零均值高斯白噪声，接收天线阵共有M个阵元，选取N个阵元组成辅助通道，主通道的输出 ，其中， 为主通道指向期望信号的阵列导向矢量， 为主通道阵元接收到的噪声矢量； 为主通道指向K个干扰的阵列导向矢量组成的矩阵， 为指向第i个干扰的阵列导向矢量，i=1,2,…,K； 为t时刻接收到的K个干扰信号组成的列向量；
辅助通道的输出 ，其中， 为列向量，每一元素分别代表对应位置辅助通道阵元接收到的信号； 为辅助通道阵元接收到的噪声矢量， 为辅助通道指向K个干扰的阵列导向矢量组成的矩阵， 为指向第i个干扰的阵列导向矢量，i=
主通道波束方向图由主通道的全部阵元常规波束形成得到，记作 ， 为入射方向与XOY平面的夹角，为入射方向在XOY平面上的投影与X轴的夹角， 在K个干扰方向上的高度分别为 ，其中， 分别为第i个干扰球坐标下的空间入射角度。
3.根据权利要求2所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S2的具体过程为：辅助通道波束方向图 ，其中， 为权重矢量， 为 的共轭转置，为辅助通道阵列导向矢量，为实现消除干扰，需 ，得到K个干扰的K个约束条件，写成矩阵的形式得到总的约束条件 ，记，则约束条件写为 。
4.根据权利要求2所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S3的具体过程为：结合步骤S2得到的约束条件，根据最小输出功率准则设计辅助通道方向图，得到此时辅助通道天线位置对应的最优权重；
辅助通道的输出功率为 ，其中， 为辅助通道接收信号的自相关矩阵，E表示求期望运算， 为噪声功率， 为 单位阵， 为由K个干扰的功率组成对角矩阵；求辅助通道最优权重的过程写为优化问题：应用拉格朗日乘子法得到最优权重的表达式 ，应用矩阵求逆引理得到，其中 ，定义 ，再次应用矩阵求逆引理求出
5.根据权利要求2所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S4的具体过程为：定义主瓣畸变为辅助通道的引入使得旁瓣对消器总的方向图在期望信号方向上产生的畸变，由于主瓣畸变后总方向图在期望信号处的幅值为D，为主通道方向图期望信号方向幅值， 为辅助通道期方向图望信号方向幅值，为了期望信号最大限度的保留，则要求主瓣畸变最小，即D的值最大，由步骤S3得出的最优权重矢量得到 。
6.根据权利要求2所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S5的具体过程为：由步骤S4知道，要求主瓣畸变最小，等价于求 的最小值；
定义一个天线选择向量 ， 为一个 维的向量，分别表示辅助通道对全部M个阵元的选择情况，元素全部由0和1组成，0表示辅助通道不选择该阵元，1表示辅助通道选择该阵元；定义两个矩阵， 为全部M个阵元在K个干扰方向上导向矢量组成的矩阵；
为全部M个阵元在期望信号方向上的导向矢量；由辅助通道天线位置决定的矩阵 之间的关系为：则选取使得主瓣畸变最小的天线位置作为最优的辅助通道天线位置描述为优化问题：求解上述优化问题得到的天线位置即为使得旁瓣对消器总方向图主瓣畸变最小的辅助通道天线位置。
7.根据权利要求1所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，对于以子阵为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S1中先对每个子阵进行波束形成，再对每个子阵的输出进行均匀加权波束形成得到主通道波束方向图，具体过程为：设旁瓣对消器接收信号由期望信号、K个干扰与噪声组成，噪声为零均值高斯白噪声，接收天线阵由N个子阵组成，每个子阵有C个阵元，接收天线共有M个阵元 ，选取L个子阵组成辅助通道；
首先，每个子阵常规波束形成对接收信号进行加权，第p个子阵的输出为，其中， 是第p个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第p个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 是第p个子阵指向K个干扰的导向矢量组成的矩阵； 分别为第p个子阵在每个干扰方向上的导向矢量， 为t时刻接收到的K个干扰信号组成的列向量；
其中， 为第p个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第 个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 为第 个子阵在对应干扰方向上的导向适量，，定义 ，由辅助通道选择的子阵位置决定,主通道波束方向图由主通道的全部阵元常规波束形成得到，记作 ， 在K个干扰方向上的高度分别为 ，，其中， 分别为第i个干扰球坐标下的空间入射角度。
8.根据权利要求1所述的一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，所述步骤S1中采用阵型为线阵或平面阵，天线位置以信源波长的一半即 为单位， 为信源波长。
一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法
技术领域
[0001] 本发明属于阵列信号处理技术领域，尤其涉及一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法。
背景技术
[0002] 阵列接受到的信号通常由期望信号、干扰信号与噪声组成，如何消除接收信号中的干扰与噪声部分，设计最优波束形成器，一直是阵列信号处理的热点。 传统的方法已有最小方差无畸变响应（MVDR）波束形成器、最小功率无畸变响应（MPDR）波束形成器等等，这些方法都需要对全部阵元接受信号的相关矩阵进行求逆操作，其运算复杂度较高。这在实际应用时，有时会对实时性产生影响。
[0003] 为了降低运算量，旁瓣对消器是一种有效的解决方法。旁瓣对消器是一种常用的空域抗干扰手段，其抗干扰原理是主通道天线与辅助通道天线均接受到带有干扰的信号，选择最佳权值使辅助天线的干扰输出尽可能接近主通道，从而抵消主通道的干扰。旁瓣对消器通常选择一部分阵元组成辅助通道，在运算过程中只需要对辅助通道部分的阵元接收信号的相关矩阵进行求逆，相较于传统的方法，大大降低了运算复杂度。现有的旁瓣对消方法大都是采用最小输出功率的方法，使主通道与辅助通道的输出差的功率最小，从而实现干扰信号的对消。但在实际应用中，在消除干扰的同时，目标信号也被部分抵消，这一定程度上影响了旁瓣对消器的性能。如何降低辅助通道对期望信号的削弱，成为影响旁瓣对消器性能的重要因素。
[0004] 传统的旁瓣对消器，通常是给定辅助通道与主通道，优化权重实现对消。实际应用中，不同的辅助通道位置对旁瓣对消器的性能影响也是显著的。
发明内容
[0005] 为了解决上述已有技术存在的不足，基于实际中旁瓣对消器对期望信号最大化保留与辅助通道位置最优化的需求，本发明采用任意线阵或者平面阵列，提出一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，本发明的具体技术方案如下：
[0006] 一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] S1：获得主通道波束方向图，计算其在干扰方向的幅值；
[0008] S2：计算辅助通道波束方向图约束条件，辅助通道在干扰方向的幅值与主通道对应方向上的幅值相同；
[0009] S3：依据最小输出功率准则并结合步骤S2的辅助通道波束方向图约束条件设计辅助通道方向图，得到对应的权重矢量；
[0010] S4：计算旁瓣对消器的主瓣畸变，得到主瓣畸变与辅助通道天线位置的关系；
[0011] S5：选取使得主瓣畸变最小的天线位置作为最优的辅助通道天线位置。
[0012] 进一步地，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S1的具体过程为：
[0013] 设旁瓣对消器接收信号由期望信号、K个干扰与噪声组成，噪声为零均值高斯白噪声，接收天线阵共有M个阵元，选取N个阵元组成辅助通道，
[0014] 主通道的输出 ，其中， 为主通道指向期望信号的阵列导向矢量， 为主通道阵元接收到的噪声矢量； 为主通道指向K个干扰的阵
列导向矢量组成的矩阵， 为指向第i个干扰的阵列导向矢量，i=1,2,…,K； 为t时刻接收到的K个干扰信号组成的列向量；
[0015] 辅助通道的输出 ，其中， 为列向量，每一元素分别代表对应位置辅助通道阵元接收到的信号； 为辅助通道阵元接收到的噪声矢量， 为
辅助通道指向K个干扰的阵列导向矢量组成的矩阵， 为指向第i个干扰的阵列导向矢量，i=1,2,…,K；
[0016] 主通道波束方向图由主通道的全部阵元常规波束形成得到，记作 ， 为入射方向与XOY平面的夹角， 为入射方向在XOY平面上的投影与X轴的夹角， 在K个干扰方向上的高度分别为 ，其中， 分别为第i个干扰球坐标下的空间入射角度。
[0017] 进一步地，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S2的具体过程为：
[0018] 辅助通道波束方向图 ，其中， 为权重矢量， 为 的共轭转置， 为辅助通道阵列导向矢量，为实现消除干扰，需 ，得到K个干扰的K个
约束条件，写成矩阵的形式得到总的约束条件 ，记
，则约束条件写为 。
[0019] 进一步地，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S3的具体过程为：
[0020] 结合步骤S2得到的约束条件，根据最小输出功率准则设计辅助通道方向图，得到此时辅助通道天线位置对应的最优权重；
[0021] 辅助通道的输出功率为 ，其中， 为辅助通道接收信号的自相关矩阵，E表示求期望运算， 为噪声功率， 为 单位阵， 为由K个干扰的功率组成对角矩阵；求辅助通道最优权重的过程写为优化问题：
[0022]
[0023] 应用拉格朗日乘子法得到最优权重的表达式 ，应用矩阵求逆引理得到 ，其中，定义 ，再次应用矩阵求逆引理求
出 ，得到最优权重与由辅助通道天线位置决
定的导向矢量矩阵 的关系， 。
[0024] 进一步地，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S4的具体过程为：
[0025] 定义主瓣畸变为辅助通道的引入使得旁瓣对消器总的方向图在期望信号方向上产 生的 畸 变 ，由 于 主 瓣 畸 变 后 总方 向图 在期 望 信 号 处的 幅 值 为D ，为主通道方向图期望信号方向幅值， 为辅助通道期方向图望信号方向幅值，为了期望信号最大限度的保留，则要求主瓣畸变最小，即D的值最大，由步骤S3得出的最优权重矢量得到 。
[0026] 进一步地，对于以单个阵元为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S5的具体过程为：
[0027] 由步骤S4知道，要求主瓣畸变最小，等价于求 的最小值；
[0028] 定义一个天线选择向量 ， 为一个 维的向量，分别表示辅助通道对全部M个阵元的选择情况，元素全部由0和1组成，0表示辅助通道不选择该阵元，1表示辅助通道选择该位置阵元；定义两个矩阵， 为全部M个阵元在K个干扰方向上导向矢量组成的矩阵； 为全部M个阵元在期望信号方向上的导向矢量；由辅助通道天线位置决定的矩阵 之间的关系为：
[0029]
[0030] 则选取使得主瓣畸变最小的天线位置作为最优的辅助通道天线位置描述为优化问题：
[0031]
[0032] 求解上述优化问题得到的天线位置即为使得旁瓣对消器总方向图主瓣畸变最小的辅助通道天线位置。
[0033] 进一步地，对于以子阵为单位的辅助通道天线位置选择，所述步骤S1中先对每个子阵进行波束形成，再对每个子阵的输出进行均匀加权波束形成得到主通道波束方向图，具体过程为：
[0034] 设旁瓣对消器接收信号由期望信号、K个干扰与噪声组成，噪声为零均值高斯白噪声，接收天线阵由N个子阵组成，每个子阵有C个阵元，接收天线共有M个阵元 ，选取L个子阵组成辅助通道；
[0035] 首先，每个子阵常规波束形成对接收信号进行加权，第p个子阵的输出为，其中， 是第p个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第p个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 是第p个子阵指向K个干扰的导向
矢量组成的矩阵； 分别为第p个子阵在每个干扰方向上的导向矢量， 为
t时刻接收到的K个干扰信号组成的列向量；
[0036] 主通道的输出 ，辅助通道的输出为：
[0037] ，
[0038] 其中， 为第 个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 为第 个子阵在对应干扰方向上的导向适量，[0039]
[0040] ，
[0041] 定义 ，由辅助通道选择的子阵位置决定,主通道波束方向图由主通道的全部阵元常规波束形成得到，记作 ， 在K个干扰方向上的高度分别为 ，，其中， 分别为第i个干扰球坐标下的空间入射角度。
[0042] 进一步地，所述步骤S1中采用阵型为线阵或平面阵，天线位置以信源波长的一半即 为单位， 为信源波长。
[0043] 本发明的有益效果在于：
[0044] 1.本发明从波束方向图的角度出发，能够实现任意线阵或者平面阵的干扰对消，同时极大程度降低了对期望信号的削弱，使得对消器总方向图在期望信号方向上有极好的方向性。
[0045] 2．本发明打破了固定辅助通道的思维，设计了一种选择最优辅助通道位置的算法，可以在众多辅助通道位置选择中选择最优的情况，从位置上进行优化，使得旁瓣对消器对期望信号得到最大化的保留。
附图说明
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0047] 图1为本发明适用于任意天线阵基于方向图的以单个阵元为单位的旁瓣对消器辅助通道阵元位置选择方法流程图；
[0048] 图2为本发明适用于任意天线阵基于方向图的以子阵为单位的旁瓣对消器辅助通道子阵位置选择方法流程图；
[0049] 图3为16阵元线阵辅助通道最优位置示意图；
[0050] 图4（a）为16天线线阵两干扰下旁瓣对消器主通道、辅助通道与总方向图示意图；
[0051] 图4（b）为16天线线阵两干扰下旁瓣对消器主通道波束方向图；
[0052] 图4（c）为16天线线阵两干扰下旁瓣对消器辅助通道波束方向图；
[0053] 图4（d）为16天线线阵两干扰下旁瓣对消器合成方向图；
[0054] 图5为16阵元线阵辅助通道最优位置示意图；
[0055] 图6（a）为16天线线阵三干扰下旁瓣对消器主通道、辅助通道与总方向图示意图；
[0056] 图6（b）为16天线线阵三干扰下旁瓣对消器主通道波束方向图；
[0057] 图6（c）为16天线线阵三干扰下旁瓣对消器辅助通道波束方向图；
[0058] 图6（d）为16天线线阵三干扰下旁瓣对消器合成方向图；
[0059] 图7为8子阵，每个子阵3阵元线阵辅助通道子阵选择示意图；
[0060] 图8（a）为8子阵线阵三干扰下旁瓣对消器主通道、辅助通道与总方向图示意图；
[0061] 图8（b）为8子阵线阵三干扰下旁瓣对消器主通道波束方向图；
[0062] 图8（c）为8子阵线阵三干扰下旁瓣对消器辅助通道波束方向图；
[0063] 图8（d）为8子阵线阵三干扰下旁瓣对消器合成方向图；
[0064] 图9为16阵元线阵两干扰下以阵元为单位选取时最优位置与随机其他三个位置输入信噪比与输出信干噪比关系图；
[0065] 图10为8子阵两干扰下以子阵为单位选取时最优位置与随机其他三个位置输入信噪比与输出信干噪比关系图。
具体实施方式
[0066] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0067] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0068] 本发明基于波束方向图设计辅助通道，在实现干扰信号抵消的前提下，极大的降低了辅助通道对期望信号的削弱；同时，设计了一套辅助通道天线选择算法，可以选择出最优的辅助通道天线位置，不仅实现了性能的优化，同时实现了位置的最优化。
[0069] 如图1-2所示，一种基于波束方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法，对于以子阵为单位的辅助通道天线位置选择，
[0070] 步骤S1中先对每个子阵进行波束形成，再对每个子阵的输出进行均匀加权波束形成得到主通道波束方向图，具体过程为：
[0071] 设旁瓣对消器接收信号由期望信号、K个干扰与噪声组成，噪声为零均值高斯白噪声，接收天线阵由N个子阵组成，每个子阵有C个阵元，接收天线共有M个阵元 ，选取L个子阵组成辅助通道；
[0072] 首先，每个子阵常规波束形成对接收信号进行加权，第p个子阵的输出为，其中， 是第p个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第p个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 是第p个子阵指向K个干扰的导
向矢量组成的矩阵； 分别为第p个子阵在每个干扰方向上的导向矢量， 为t
时刻接收到的K个干扰信号组成的列向量；
[0073] 主通道的输出 ，辅助通道的输出为：
[0074] ，
[0075] 其中，
[0076]
[0077] 为第 个子阵指向期望信号的阵列导向矢量， 为第p个子阵的阵元接收到的噪声矢量， 为第p个子阵在对应干扰方向上的导向适量，表示辅助通道第p个子阵在总共N个子阵中的次序；
[0078] 定义 ，由辅助通道选择的子阵位置决定,主通道波束方向图由主通道的全部阵元常规波束形成得到，是天线位置选择用到的关键矩阵，记作 ， 为入射方向与XOY平面的夹角， 为入射方向在XOY平面上的投影与X轴的夹角， 在K个干扰方向上的高度分别为 ， ，其中， 分别为第i个干扰球坐标下的空间入射角度。
[0079] 步骤S2为计算辅助通道波束方向图的约束条件，辅助通道在干扰方向的幅值与主通道对应方向上的幅值相同，具体过程为：
[0080] 辅助通道波束方向图 ，其中， 为权重矢量， 为 的共轭转置，分别对辅助通道L个子阵的输出进行加权， 为辅助通道L个子阵中所有阵元的阵列导向矢量。
[0081] 为实现消除干扰，需主通道方向图与辅助通道方向图在干扰方向上幅值相同，即，得到K个干扰的K个约束条件，写成矩阵的形式得到总的约束条件，记 ，则约束条件写
为 。
[0082] 步骤S3为依据最小输出功率准则并结合约束条件设计辅助通道方向图，得到辅助通道每个子阵对应的权重矢量，具体过程为：
[0083] 结合步骤S2得到的约束条件，根据最小输出功率的准则设计辅助通道方向图，得到此时辅助通道每个子阵对应的最优权重；
[0084] 辅助通道的输出功率为 ，其中， 为辅助通道每个子阵输出信号的自相关矩阵， 为每个子阵所含阵元的个数， 维的单位矩阵；求辅助通道最优权重的过程写为优化问题：
[0085]
[0086] 应用拉格朗日乘子法得到最优权重的表达式 ，应用矩阵求逆引理得到 ，其中，定义 ，再次应
矩阵求逆引理求出 ，得到最优权重与由辅助通道子阵
位置决定的矩阵 的关系， 。
[0087] 步骤S4为计算旁瓣对消器的主瓣畸变，得到主瓣畸变与辅助通道子阵位置的关系，具体过程为：
[0088] 定义主瓣畸变为辅助通道的引入使得旁瓣对消器总的方向图在期望信号方向上产生的畸变，由于主瓣畸变后总方向图在期望信号处的幅值为D，， 为主通道方向图期望信号方向幅值， 为辅助通道期方向图望信号方
向幅值，为了期望信号最大限度的保留，则要求主瓣畸变最小，即D的值最大，由步骤S3得出的最优权重矢量得到 。
[0089] 步骤S5为选取使得主瓣畸变最小的子阵位置作为最优的辅助通道子阵位置，具体过程为：
[0090] 由步骤S4知道，要求主瓣畸变最小，等价于求 的最小值；
[0091] 定义一个子阵选择向量 ，为一个 维的向量，分别表示辅助通道对全部N个子阵的选择情况，元素全部由0和1组成，0表示辅助通道不选择该子阵，1表示辅助通道选择该位置子阵；定义一个矩阵 ，为全部N个子阵在期望信号方向上导向适量与K个干扰方向上导向矢量相乘组成的矩阵；由辅助通道子阵位置决定的矩阵 与 之间的关系为：
[0092]
[0093] 则选取使得主瓣畸变最小的子阵位置作为最优的辅助通道子阵位置描述为优化问题：
[0094]
[0095] 求解上述优化问题得到的天线位置便是使得旁瓣对消器总方向图主瓣畸变最小的辅助通道应选择的天线位置。
[0096] 为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实施例对本发明的上述技术方案进行详细说明。
[0097] 实施例1
[0098] 本实施例证了以单一阵元为单位的基于方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法的正确性。
[0099] 采用16根天线的均匀线阵如图3所示，阵元位置以信源波长的一半即 为单位，期望信号入射角度为0°，有两个干扰，入射角度分别为30°与60°，选取4个阵元组成辅助通道进行旁瓣对消。
[0100] 根据本发明的方法，得到选择出的辅助通道位置，即位置0、1、10、11，选取这四个位置天线为辅助通道分别做出主通道、辅助通道、旁瓣对消器方向图如图4（a）-图4（d）所示。由图4（a）-图4（d）看出，在干扰方向，主通道与辅助通道方向图等高，在期望信号方向，辅助通道方向图极低。所以在旁瓣对消器的合成方向图中总方向图在干扰方向30°与60°产生零陷，实现了干扰信号的对消；在期望信号方向0°高度与主通道基本一致，基本没有产生主瓣畸变，实现了对期望信号的最大化保留。
[0101] 综上，本实施例中本发明选择的辅助通道位置具有很好的性能。
[0102] 实施例2
[0103] 本实施例补充验证了以单一阵元为单位的基于方向图的旁瓣对消器辅助通道天线选择方法的正确性。
[0104] 采用16根天线的均匀线阵如图5所示，阵元位置以信源波长的一半即 为单位，期望信号入射角度为0°，有三个干扰，入射角度分别为-60°、30°与60°，选取6个阵元组成辅助通道进行旁瓣对消。
[0105] 根据本发明的方法，得到选择出的辅助通道位置，即位置2、4、5、10、11、12，选取这六个位置天线为辅助通道分别做出主通道、辅助通道、旁瓣对消器方向图如图6（a）-图6（d）所示。由图看出，在干扰方向，主通道与辅助通道方向图等高，在期望信号方向，辅助通道方向图极低。所以在旁瓣对消器的合成方向图中总方向图在干扰方向-60°、30°与60°产生零陷，实现了干扰信号的对消；在期望信号方向0°高度与主通道基本一致，基本没有产生主瓣畸变，实现了对期望信号的最大化保留。
[0106] 综上，本实施例中本发明选择的辅助通道位置具有很好的性能。
[0107] 实施例3
[0108] 本实施例验证了以子阵为单位的基于方向图的旁瓣对消器辅助通道子阵选择方法的正确性。
[0109] 采用8个子阵，每个子阵由三个阵元组成的均匀线阵，如图7所示，阵元位置以信源波长的一半即 为单位，期望信号入射角度为0°，有两个干扰，入射角度分别为30°与60°，选取3个子阵组成辅助通道进行旁瓣对消。
[0110] 根据本发明的方法，得到选择出的辅助通道子阵位置，即位置0、5、7，选取这三个位置子阵为辅助通道分别做出主通道、辅助通道、旁瓣对消器方向图如图8（a）-图8（d）所示。由图看出，在干扰方向，主通道与辅助通道方向图等高，在期望信号方向，辅助通道方向图极低。所以在旁瓣对消器的合成方向图中总方向图在干扰方向30°与60°产生零陷，实现了干扰信号的对消；在期望信号方向0°高度与主通道基本一致，基本没有产生主瓣畸变，实现了对期望信号的最大化保留。
[0111] 综上，本实施例中本发明选择的辅助通道子阵位置具有很好的性能。
[0112] 通过上述三个实施例，可以发现本发明的最优辅助通道阵元位置或者子阵位置均有着良好的性能，既实现了干扰信号的对消，也实现了期望信号的最大化保留。
[0113] 进行以上三个实施例向图的验证后，进一步对旁瓣对消器输出性能进行验证。选取的指标是输入信噪比与输出信干噪比的关系，如图9与图10所示，两图分别表示以阵元为单位的天线选择和以子阵为单位的子阵选择两种情况，图中，最上方的曲线反应的是最优位置辅助通道旁瓣对消器的性能，其他三条曲线表示随机选取三个辅助通道旁瓣对消器的性能。从图中可以看出，按照本发明的方法选择的最优辅助通道，输出信噪比要比其他情况更优，比一些差的情况能高出10dB以上，有着明显的性能提升。
[0114] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
