(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211298872.1 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 深圳大学 地址 518060 广东省深圳市南 山区南海大 道3688号 (72)发明人 李强　龙天尧　黄磊　周汉飞　 王伟　梁磊　 (74)专利代理 机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44268 专利代理师 李可 (51)Int.Cl. G01S 17/89(2020.01) G01S 7/48(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于无向邻接图构建雷达阵列的方法和装 置 (57)摘要 本发明涉及雷达技术领域， 具体是涉及基于 无向邻接图构建雷达阵列的方法和装置。 本发明 首先模拟雷达的接收信号， 然后以雷达的模拟接 收信号构建虚拟阵列， 之后对虚拟阵列进行处 理， 得到无向邻接矩阵， 判断无向邻接矩阵的无 向图的是否连通， 无向图连通说明虚拟阵列中的 空洞阵元位置处是可以放置雷达的。 如果无向图 为连通的， 则说明虚拟阵列中的空洞阵元位置处 是适合放置雷达的。 通过遍历得到能够使无向图 为非连通所对应的由最少阵元 组成的子阵列， 将 待补全阵列中的空洞阵元替换为非空洞阵元得 到最后的目标雷达阵列。 本发明能够均衡雷达阵 列孔径和雷达阵列所提供的参考数据准确性之 间的问题。 权利要求书3页 说明书13页 附图6页 CN 115421157 A 2022.12.02 CN 115421157 A 1.一种基于无向邻接图构建雷达阵列的方法， 其特 征在于， 包括： 以虚拟阵列中的阵元作为矩阵中的元素、 以所述阵元所对应的虚拟接收信号作为矩阵 中的元素值， 生 成汉克尔矩阵， 所述阵元用于表征雷达， 所述虚拟接收信号用于模拟所述雷 达的接收信号； 将所述汉克尔矩阵中的非零元 素值设置为 一、 零元素值设置为 零， 得到无向邻接矩阵； 当所述无向邻 接矩阵所对应的无向图具有连通性 时， 则从所述虚拟阵列中挑选所述阵 元组成子阵列， 将所述无向图具有非连通性所对应的由最少所述阵元组成的所述子阵列作 为待补全阵列； 依据凸优化算法， 将所述待补全阵列所涵盖的空洞阵元补全为非空洞阵元， 得到目标 雷达阵列， 补全之前所述非空洞阵元在待补全阵列中的位置用于放置所述雷达， 补全之前 所述空洞阵元在待补全阵列中的位置未被放置所述雷达 。 2.如权利要求1所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 所述虚拟阵 列和所述虚拟接收信号的生成方法， 包括： 分别为两个预设阵列中的每一个阵元赋予仿真接收信号， 所述阵元用于表征雷达， 所 述仿真接收信号用于模拟所述雷达的接收信号； 将两个所述预设阵列中的所述阵元进行两两相减， 得到虚拟阵列以及所述虚拟阵列 所 对应的虚拟接收信号， 所述相减为其中一个所述预设阵列的所述阵元在其中一个所述预设 阵列中的位置减去另一个所述预设阵列的所述阵元在另一个所述预设阵列中的位置、 其中 一个所述预设阵列的所述阵元的所述仿真接 收信号减去另一个所述预设阵列的所述阵元 的所述仿真接收信号。 3.如权利要求2所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 两个所述预 设阵列中的其中一个所述预设阵列所涵盖的所述阵元的总数与另一个所述预设阵列所涵 盖的所述阵元的总数为互质数， 其中一个所述预设阵列的所述阵元间距等于另一个所述预 设阵列的所述阵元的总数乘以波长， 另一个所述预设阵列的所述阵元间距等于其中一个所 述预设阵列的所述阵元的总数乘以波长， 所述波长为所述雷达需接收信号的波长 。 4.如权利要求2所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 所述仿真接 收信号的生成方法， 包括： 设定所述雷达接收信源的发射信号时的俯仰角度， 所述信源用于向所述雷达发射信 号； 设定所述雷达所处环境的噪声信息； 依据所述俯仰角度、 所述发射信号、 所述噪声信息以及所述阵元在所述预设阵列中的 位置， 生成所述仿真接收信号。 5.如权利要求1所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 所述当所述 无向邻接矩阵所对应的无向图具有连通性时， 则从所述虚拟阵列中挑选所述阵元组成子阵 列， 将所述无向图具有非连通性所对应的由最少所述阵元组成的所述子阵列作为待补 全阵 列， 包括： 以所述虚拟阵列的首尾两端的所述阵元组成子阵列， 若所述子阵列 所对应的所述无向 图具有连通性， 则逐一向所述子阵列添加除首尾两端的所述阵元之外的所述阵元， 直至添 加所述阵元之后的所述子阵列所对应的所述无向图具有非连通 性， 得到目标子阵列；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115421157 A 2依据所述目标子阵列， 得到待补全阵列。 6.如权利要求5所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 所述以所述 虚拟阵列的首尾两端的所述阵元组成子阵列， 若 所述子阵列所对应的所述无向图具有连通 性， 则逐一向所述子阵列添加除首尾两端的所述阵元之外的所述阵元， 直至添加所述阵元 之后的所述子阵列所对应的所述无向图具有非连通 性， 得到目标子阵列， 包括： 以所述虚拟阵列的首尾两端的所述阵元组成所述子阵列中的第一子阵列； 将所述虚拟阵列中除首尾两端的所述阵元之外的所述阵元组成所述子阵列中的第二 子阵列， 所述第二子阵列和所述第一子阵列为互质阵列； 若所述第一子阵列和所述第二子阵列所构成的虚拟子阵列所对应的所述无向图具有 连通性， 则逐一分别向所述第二子阵列和所述第一子阵列添加所述虚拟阵列的所述阵元， 直至添加所述阵元之后的所述第二子阵列和所述第一子阵列所构成的虚拟子阵列所对应 的所述无向图具有非连通性， 将添加所述阵元之后的所述第二子阵列和所述第一子阵列作 为目标子阵列。 7.如权利要求4所述的基于无向邻 接图构建雷达阵列的方法， 其特征在于， 所述依据凸 优化算法， 将所述待补 全阵列所涵盖的空洞阵元补 全为非空洞阵元， 得到目标雷达阵列， 补 全之前所述 非空洞阵元在待补 全阵列中的位置用于放置所述雷达， 补 全之前所述空洞阵元 在待补全阵列中的位置未被放置所述雷达， 包括： 将未知参数加所述待补全阵列中的所述非空洞阵元， 得到虚拟非空洞阵元， 所述未知 参数用于表征 所述待补全阵列中的所述空洞阵元； 依据所述虚拟非空洞阵元在所述待补全阵列中的位置以及所述虚拟非空洞阵元所对 应的所述仿真接收信号， 生成所述虚拟非空洞阵元 所对应的所述汉克尔矩阵； 依据所述虚拟 非空洞阵元所对应的所述汉克尔矩阵， 生成所述虚拟 非空洞阵元所对应 的估计矩阵； 以所述估计矩阵和所述虚拟 非空洞阵元所对应的所述汉克尔矩阵之差的F范数小于设 定值， 建立约束条件； 计算在所述约束条件下， 所述估计矩阵的核范数取最小值时， 所述未知参数所对应的 参数值； 依据所述 参数值得到需补全的所述空洞阵元； 在需补全的所述空洞阵元在所述待补全阵列中的位置处放置所述雷达， 得到目标雷达 阵列。 8.一种基于无向邻接图构建雷达阵列的装置， 其特征在于， 所述装置包括如下组成部 分： 汉克尔矩阵生成模块， 用于以虚拟阵列中的阵元作为矩阵中的元素、 以所述阵元所对 应的虚拟接收信号作为矩阵中的元素值， 生成汉 克尔矩阵， 所述阵元用于表征雷达， 所述虚 拟接收信号用于模拟所述雷达的接收信号； 无向邻接矩阵构建模块， 用于将所述汉克尔矩阵中的非零元素值设置为一、 零元素值 设置为零， 得到无向邻接矩阵； 待补全阵列构建模块， 用于当所述无向邻接矩阵所对应的无向图具有连通性时， 则从 所述虚拟阵列中挑选所述阵元组成子阵列， 将所述无向图具有非连通性所对应的由最少所权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115421157 A 3