技术特征：
1.一种基于sca阵型的二阶超波束形成方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：获取sca阵列三个子阵的接收信号，利用cbf分别对子阵1和子阵2的接收信号进行处理，利用分裂波束对子阵3的接收信号进行处理；步骤2：利用步骤1的运算结果，分别计算二阶“和”波束以及二阶“差”波束；步骤3：选择超波束指数，利用步骤2的运算结果获得二阶超波束形成输出；步骤4：根据步骤3得到的二阶超波束输出得到二阶超波束方位谱图，谱峰所对应的角度即为doa估计结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，sca阵列可看做由三个均匀线列阵组成；子阵1的阵元个数为pm，阵元间距为qn*d；子阵2的阵元个数为pn，阵元间距为qm*d；子阵3的阵元个数为q，阵元间距为d；其中p为大于1的整数，q为偶数，m和n互质，d为信号的半波长；三个子阵共用第1个传感器，且子阵1和子阵2共用p个传感器；将每个子阵都等分为左右两个子阵，假设空间中有k个目标，波达方位角分别为θ
k
(0≤θ
k
≤180)，k＝1,2,
…
k，那么第k个目标的信号表示为s
k
(t)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取sca阵列三个子阵的接收信号具体为：子阵1的接收信号可表示为：其中，为子阵1的导引矩阵，s(t)＝[s1(t),...,s
k
(t)]
t
为信号波形向量，n1(t)为子阵1接收到的加性高斯白噪声向量，[
·
]
t
为转置运算；表示对应于第k个入射信号源θ
k
的阵列流形向量，λ表示波长，d
m
＝(m-1)qnd,m＝1,...,pm，代表子阵1中第m个阵元相对于第1个阵元的实际距离；子阵2的接收信号可表示为：其中，为子阵2的导引矩阵，s(t)＝[s1(t),...,s
k
(t)]
t
为信号波形向量，n2(t)为子阵2接收到的加性高斯白噪声向量，[
·
]
t
为转置运算；表示对应于第k个入射信号源θ
k
的阵列流形向量，d
m
＝(m-1)qmd,m＝1,...,pn，代表子阵2中第m个阵元相对于第1个阵元的实际距离；子阵3的接收信号可表示为：其中，为子阵3的导引矩阵，s(t)＝[s1(t),...,s
k
(t)]
t
为信号波形向量，n3(t)为子阵3接收到的加性高斯白噪声向量，[
·
]
t
为转置运算；表示对应于第k个入射信号源θ
k
的阵列流形向量，d
m
＝(m-1)d,m＝1,...,q，代表子阵3中第m个阵元相对于第1个阵元的实际距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，子阵1和子阵2的波束域输出信号可表示为：y1(θ0,t)＝w
1h
(θ0)x1ꢀꢀꢀꢀ
(4)y2(θ0,t)＝w
2h
(θ0)x2ꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，w1(θ0)＝a1(θ0)/pm为子阵1的常规波束形成的权矢量；w2(θ0)＝a2(θ0)/pn为子阵2的常规波束形成的权矢量；通过分裂波束将子阵3的接收信号分成两组：其中，[
·
]为取整运算,x
3-left
为x的第1至[(q+1)/2]行，x
3-right
为x的第[q/2+1]行至q行；那么，子阵3左右子阵的波束域输出信号可表示为：y
3_left
＝w
3_lefth
(θ0)x
3_left
ꢀꢀꢀꢀ
(7)y
3_right
＝w
3_righth
(θ0)x
3_right
ꢀꢀꢀꢀ
(8)其中，w
3_left
(θ0)＝a3(θ0)
1:[(q+1)/2]
/[(q+1)/2]为左子阵常规波束形成的权矢量；w
3_right
(θ0)＝a3(θ0)
[q/2+1]：q
/[(q+1)/2]为右子阵常规波束形成的权矢量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：二阶“和”波束r
s
以及二阶“差”波束r
d
可表示为：r
s
＝|y1|+|y2|+|y
3-left
|+|y
3-right
|
ꢀꢀꢀꢀ
(9)r
d
＝|y
1-y
3-left
|+|y
2-y
3-right
|
ꢀꢀꢀꢀ
(10)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：选择合适的超波束指数n，利用步骤2的运算结果获得二阶超波束形成输出r
h
：其中，n为超波束指数，n∈[0.3,0.8]。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：在不同补偿角度θ0下，得到r
h
的功率：其中，l为快拍数；各信号源的波达方向可通过搜索p(θ0)中最大的k个峰值响应所对应的角度值获得。8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7所述方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-7所述方法的步骤。
技术总结
本发明提出了一种基于SCA阵型的二阶超波束形成方法、设备及介质，所述SCA阵型由三个ULA穿插组成的，首先，利用常规波束形成技术对子阵1和子阵2的接收信号进行处理；其次，利用分裂波束对子阵3的接收信号进行处理；然后，利用以上结果计算二阶“和”波束以及二阶“差”波束；将二阶“和”波束以及二阶“差”波束进行高阶差运算获得二阶超波束形成输出；通过对二阶超波束方位谱的谱峰搜索即可得到波达方向的估计值。通过仿真结果验证表明，本发明所述方法能有效锐化波束、抑制旁瓣高度，且在相干多目标条件下估计精度优于最小处理器和MUSIC。标条件下估计精度优于最小处理器和MUSIC。标条件下估计精度优于最小处理器和MUSIC。
技术研发人员：梁国龙 滕远鑫 付进 王燕 邹男 张光普 万光明 齐滨 邱龙皓
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2022/6/1