半球共形阵列的两种虚拟变换方式性能对比

张学敬，杨志伟，廖桂生

（西安电子科技大学 雷 达信号处理国家重点实验室，陕西 西 安 710071）

在飞行器或其他移动平台载体表面，常常需要安装共形阵列天线[1－8].与常规均匀线阵相比，共形阵有着优越的结构特点和良好的测向性能，如其对雷达载体的空气动力学性能影响很小，且具有体积小、重量轻、易于安装等优点.此外，共形阵列能获得较大的有效孔径，在不转动阵列天线的情况下即可获得360°的覆盖范围.

由于共形阵列布阵的特殊性，导致其阵列流形不具有Vandermonde结构，使得快速子空间类算法（如root－MUSIC[9]等）不能直接应用于共形阵列，从而限制了其在工程上的应用.在非等距线阵的处理方面，文献[10]通过虚拟内插变换，将非线性阵列转换为线性阵列，并将root－MUSIC算法应用于内插变换中，实现了非线性阵列的快速波达方向估计.文献[11]提出了流形分离技术，将任意阵列的导向矢量表示成采样矩阵与具有Vandermonde结构的基矢量的乘积，其中采样矩阵描述阵列本身，基矢量反映信号的角度特征，两部分相互独立，利用基矢量的特殊结构即可实现快速波达方向估计.文献[12]将流形分离应用于稳健波束形成中.这些文献仅讨论了在特定的流形变换方式下如何对原阵列进行处理以及处理后的性能，而在不同的虚拟阵列流形选取方式对最终阵列处理性能的影响方面缺乏研究.

笔者将虚拟阵列内插方法应用于半球共形阵列中，建立了半球阵到虚拟矩形阵和虚……