CN110045334A - 低副瓣零陷波束形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种低副瓣零陷波束形成方法，利用本发明可以降低低副瓣零陷权向量设计复杂度，增加灵活性，便于硬件实现。本发明通过以下技术方案予以实现：基于虚拟子阵分步加权，将实际的均匀直线阵列划分为两个虚拟的均匀直线子阵，且两个子阵仅有一个阵元共用；低副瓣零陷权向量模块利用分步加权对波束图进行零陷约束和低副瓣约束，通过调整虚拟子阵阵元数的分配方式和副瓣电平值使两个虚拟子阵的权向量对应的波束宽度相等，低副瓣零陷权向量模块对低副瓣权向量模块和零陷权向量模块得到的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，得到低副瓣零陷权向量；然后按照最大副瓣电平小于门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，完成低副瓣零陷波束形成。

Description

低副瓣零陷波束形成方法

技术领域

本发明涉及一种广泛应用于雷达、通信、声纳、地震、天文中的阵列信号处理，尤其是涉及一种针对均匀直线阵列的基于虚拟子阵分步加权的低副瓣零陷波束形成方法。

背景技术

阵列信号处理是信号处理的一个重要分支。阵列信号处理是将滤波理论应用到空域上来，使用多个阵元对远场信号的接收时间差在空间上对信号进行滤波的信号处理技术。阵列信号处理是指对阵元所感应信号的处理。阵列信号处理可两大分支：波达方向(DOA)估计和空域滤波。阵列信号处理的主要问题包括：对空间信号的波达方向的分布进行超分辨估计的空间谱估计；阵列方向图的主瓣指向所需的方向的波束形成技术；使天线的零点对准所有的干扰方向的零点形成技术。数字波束形成DBF是空域滤波的范畴，是在原有模拟波束形成的基础上引入数字信号处理的方法而建立起来的一门新技术。空间辐射的信号经过波束形成处理后，主瓣方向以外的信号被削弱，其中零陷区间的信号被完全抑制，这可以用于干扰和杂波抑制。当干扰信号的方向已知时，可将零陷对准这些干扰信号的同时将主波束对准期望信号。这种方式的波束形成通常称为零陷波束形成或零陷导引。通过一个零陷抵消一个干扰信号，占用阵列天线的一个自由度。零陷波束形成利用信源的方向信息来计算阵元加权因子，使在干扰信源的方向上产生零陷。在接收端，阵列信号处理可以对空间分布的各传感器接收的信号进行处理，从中提取出有用信号以及信号所包含的信息，达到增强有用信号，抑制干扰和噪声的目的；在发射端，阵列信号处理可以对各传感器将要辐射的信号进行分别处理，使得信号在空间中合成的信号不同，即实现了空间能量分布的控制，达到抗截获、定向通信的目的。与传统的单个定向传感器相比，传感器阵列具有较高的信号增益、灵活的波束控制、很高的空间分辨率以及极强的干扰抑制能力。数字波束形成是阵列信号处理领域的一个非常重要的研究内容。它既能实现对特定区域的信号进行接收或向特定区域辐射信号，还能对特定区域进行抑制，用以消除干扰或者抗截获。

在现有技术均匀直线阵列(Uniform Linear Array，ULA)低副瓣零陷波束形成技术中，零陷波束形成算法很多，典型的有线性约束最小方差(LCMV)、正交投影算法等。但是常规的零陷算法形成的零陷比较尖锐，这限制了零陷性能，尤其是移动场景，为此零陷展宽的算法被提出。典型的零陷展宽算法有基于LCMV的零陷展宽算法、Mailloux等提出的零陷展宽算法等。以上的零陷算法在零点处的干扰抑制性能较好，但是其波束图在主瓣附近的旁瓣未进行约束，往往较高，不利于干扰和杂波抑制。在波束形成中，对干扰抑制能力的一个直观表征就是波束的旁瓣级。低副瓣波束形成技术可以有效降低波束的旁瓣电平，使得信号能量主要集中在主瓣，有效避免从旁瓣截获信号，或者干扰从旁瓣进入，从而降低系统的虚警。低副瓣波束形成算法很多，其中Dolph-Chebychev加权和Taylor加权均能显性地控制副瓣电平。前者的波束图仅受阵元个数和旁瓣电平的影响。

虽然低副瓣零陷波束形成技术在零陷区域拥有非常好的干扰抑制性能，旁瓣电平得到很好的控制。但是低副瓣零陷权向量不存在显式解，其求解往往需要使用优化算法，这使得运算量较大，也不利于实现。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术均匀直线阵列ULA低副瓣零陷波束形成技术存在的问题，提供一种可以避免优化求解算法，有效降低运算量，便于硬件实现的低副瓣零陷波束形成方法。

为解决上述技术问题，本发明针对均匀直线阵列，提供一种低副瓣零陷波束形成方法：具有如下技术特征：基于虚拟子阵分步加权，将实际的均匀直线阵列划分为两个虚拟的均匀直线子阵，且两个子阵有且仅有一个阵元共用；针对两个虚拟子阵设计两个用于生成低副瓣权向量和零陷权向量的低副瓣权向量模块、零陷权向量模块和低副瓣零陷权向量模块；低副瓣零陷权向量模块利用分步加权对波束图进行零陷约束和低副瓣约束，通过调整虚拟子阵阵元数的分配方式和副瓣电平值使两个虚拟子阵的权向量对应的波束宽度相等；低副瓣零陷权向量模块对低副瓣权向量模块和零陷权向量模块得到的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，得到低副瓣零陷权向量；然后调整并改变虚拟子阵阵元数的分配方式，向低副瓣权向量模块提供低副瓣子阵阵元数，向零陷权向量模块输送零陷子阵阵元数，继续计算低副瓣零陷权向量，按照最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，从而获得最优的低副瓣零陷权向量，完成低副瓣零陷波束形成。

本发明具有如下有益效果。

本发明基于虚拟子阵分步加权，将物理阵列划分为两个虚拟子阵：低副瓣权向量设计子阵和零陷权向量设计子阵，利用虚拟子阵分别设计低副瓣权向量和零陷权向量，通过调整虚拟子阵阵元数的分配方式和副瓣电平值使两个虚拟子阵的权向量对应的波束宽度相等，对所得的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，按照最大副瓣电平小于某门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，即低副瓣零陷权向量，避免了优化求解算法的繁琐性，降低权向量设计复杂度，有效降低了运算量。

本发明采用设计的低副瓣权向量模块、零陷权向量模块和低副瓣零陷权向量模块。利用分步加权实现对波束图的零陷约束和低副瓣约束，消除了低副瓣和零陷两个约束条件的耦合性，通过调整虚拟子阵阵元数分配方式和副瓣电平值使这两个权向量对应的波束宽度相等，对所得的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，得到低副瓣零陷权向量，避免了优化求解算法，增加设计的灵活性，便于硬件实现。这种零陷波束形成技术在收发时均有非常重要的作用。在发射时，该技术可以对特定的方位的能量进行抑制，其抑制水平非常高，可以使得该方位几乎接收不到信号，从而达到抗截获的目的；在接收时，该技术可以对该方位的辐射进行完全抑制，从而避免了干扰信号对有用信号的干扰，提高信号处理的性能。

附图说明

图1是本发明低副瓣零陷波束形成原理示意图。

图2是本发明低副瓣零陷波束形成流程图。

图3是低副瓣加权的波束宽度随副瓣电平的变化曲线示意图。

图4是低副瓣加权的波束宽度随虚拟阵元数的变化曲线示意图。

图5是零陷算法波束宽度随虚拟阵元数的变化曲线示意图。

图6是本发明低副瓣零陷权向量对应的波束图。

具体实施方式

参阅图1。根据本发明，基于虚拟子阵分步加权，将实际的均匀直线阵列划分为两个虚拟的均匀直线子阵，且两个子阵有且仅有一个阵元共用；针对两个虚拟子阵设计两个用于生成低副瓣权向量和零陷权向量的低副瓣权向量模块、零陷权向量模块和低副瓣零陷权向量模块；低副瓣零陷权向量模块利用分步加权对波束图进行零陷约束和低副瓣约束，通过调整虚拟子阵阵元数的分配方式和副瓣电平值，使两个虚拟子阵的权向量对应的波束宽度相等；低副瓣零陷权向量模块对低副瓣权向量模块和零陷权向量模块得到的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，得到低副瓣零陷权向量；然后调整并改变虚拟子阵阵元数的分配方式，向低副瓣权向量模块提供低副瓣子阵阵元数，向零陷权向量模块输送零陷子阵阵元数，继续计算低副瓣零陷权向量，按照最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，从而获得最优的低副瓣零陷权向量，完成低副瓣零陷波束形成。

参阅图2。初始化零陷权向量模块的虚拟阵列阵元数M_z；零陷权向量模块利用零陷算法计算零陷权向量ω_z、对应波束图的波束宽度BW_d和最大副瓣电平R_z；根据物理阵元数目M和虚拟零陷子阵阵元数M_z，令低副瓣权向量模块的虚拟阵列阵元数M_l＝M+1-M_z；在虚拟阵列阵元数为M_l和主瓣波束宽度为BW_d的条件下，低副瓣权向量模块计算低副瓣权向量的副瓣电平值R_l，并判断副瓣电平值R_l是否小于1，否则根据最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的准则，由零陷权向量模块在零陷权向量ω_z的记录中选取最优权向量，获得最优的低副瓣零陷权向量；低副瓣权向量模块计算低副瓣虚拟子阵阵元数为M_l时的最大副瓣电平R_d＝R_lR_z和低副瓣权向量ω_l；对低副瓣权向量ω_l和零陷权向量ω_z进行卷积得到低副瓣零陷权向量，即低副瓣零陷权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)，conv(ω_l,ω_z)代表ω_l和ω_z线性卷积；低副瓣零陷权向量模块计算低副瓣零陷权向量ω对应波束图的主瓣波束宽度BW_r和最大副瓣电平R_r；记录虚拟零陷子阵阵元数M_z、虚拟零陷子阵权向量ω_z、虚拟低副瓣子阵阵元数M_l、虚拟低副瓣子阵权向量ω_l、低副瓣零陷权向量ω、设计波束宽度BW_d、设计最大副瓣电平R_d、实际波束宽度BW_r、实际最大副瓣电平R_r；低副瓣零陷权向量模块令虚拟零陷子阵阵元数M_z＝M_z+1；判断虚拟零陷子阵阵元数M_z是否小于M-1，是则返回继续利用零陷算法计算零陷权向量ω_z，否则按照最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，即得到最优的低副瓣零陷权向量，实现低副瓣零陷波束形成。

在以下可选的实施例中，以Dolph-Chebychev阵列加权为例设计低副瓣权向量。低副瓣权向量模块的虚拟均匀直线子阵阵元数为M_l(2≤M₁≤M-1)，阵元间距为d，期望的波束主瓣指向θ₀，增益为1，最大副瓣电平为R_l。经推导可以得出低副瓣权向量模块的低副瓣权向量为其中，V为约束矩阵，φ_m为约束矩阵中的相位采样点，e为约束向量，b为导向向量，为主波束指向θ₀对应的空间相位。并且有约束矩阵V＝[b(φ₁),b(φ₂),…,b(φ_M)]，约束向量导向向量b(φ)＝[exp(j0),exp(jφ),…,exp(jφ(M_l-1))]^T，主波束指向θ₀对应的空间相位

约束矩阵中的相位采样点

其中，z₀为中间变量，且式中，H和T代表共轭转置和转置运算，exp(jx)为复指数函数，且exp(jx)＝cosx+jsinx，j代表虚数单位，cosh为双曲正切函数、acosh为反双曲正切函数，acos为反余弦函数，⊙为Hadamard积。

Dolph-Chebychev低副瓣权向量靠近主瓣的最近零点间波束宽度其中，主波束指向θ₀对应的空间相位为主瓣附近第一零点对应的空间相位λ代表信号波长，acos代表反余弦函数。

下面将通过仿真实验证明波束主瓣宽度BW_l和阵元数M_l以及最大副瓣电平R_l之间的关系。在可选的实施例中，半波长布阵的均匀直线阵列的阵元数可以是16阵元，主波束指向可以为0°，改变最大副瓣电平R_l，波束主瓣宽度变化情况如图3所示。图3表明波束主瓣宽度BW_l随着虚拟阵元数M_l的增加而变窄。半波长布阵的均匀直线阵列，主波束指向可以为0°，最大副瓣电平可以固定为20dB，改变阵元数M_l，波束主瓣宽度BW_l变化情况如图4所示。

在可选的实施例中，以基于LCMV零陷展宽算法为例设计零陷权向量。根据零陷权向量模块的虚拟ULA子阵阵元数为M_z(2≤M_z≤M-1)，期望的主波束指向为θ₀，增益为1，零陷权向量ω_z对应的波束图主瓣两侧最近零点之间的宽度BW_z、零陷宽度B_z和最大副瓣电平R_z，由此可以得到零陷方位集合Θ＝{Θ₁,Θ₂,…,Θ_J}对应于零点集合Θ的零陷区域零陷权向量模块的零陷权向量其中，零陷区域对应的导向向量自相关矩阵的积分约束矩阵V＝[c(θ₀),c(Θ₁),c(Θ₂),…,c(Θ_J)]，约束向量导向向量

下面通过仿真实验说明零陷波束主瓣宽度BW_z和虚拟阵元数M_z之间的关系。半波长布阵的均匀直线阵列，主波束指向可以为0°，零陷方向可以为40°，零陷宽度可以为4°，改变阵元数M_z，波束主瓣宽度结果如图5所示。

参阅图5。图5表明波束主瓣宽度BW_z随着虚拟阵元数M_z的增加而变窄，因此，改变零陷波束主瓣宽度BW_z可以通过调整阵元数M_z实现。

接下来，低副瓣零陷权向量模块利用低副瓣权向量模块和零陷权向量模块生成的低副瓣权向量和零陷权向量设计低副瓣零陷权向量。设实际均匀线阵的阵元数为M，阵元间距为d，阵列天线波束图的观测区间为[θ_min,θ_max]。期望的主波束指向为θ₀，增益为1，零陷方位集合Θ＝{Θ₁,Θ₂,…,Θ_J}，最大副瓣电平不超过R。低副瓣权向量模块和零陷权向量模块生成的低副瓣权向量和零陷权向量低副瓣波束图主瓣宽度为BW_l，零陷波束图主瓣宽度为BW_z。设M_l+M_z-1＝M，低副瓣零陷权向量模块调整虚拟低副瓣子阵阵元数M_l、虚拟零陷子阵阵元数M_z以及虚拟低副瓣子阵波束图最大副瓣电平R_l，使得低副瓣波束图主瓣宽度BW_l和零陷波束图主瓣宽度BW_z相等，记为设计主瓣宽度BW_d，权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)∈C^M，conv(ω_l,ω_z)代表向量ω_l,ω_z的线性卷积。低副瓣权向量ω_l、零陷权向量ω_z和综合权向量ω在角度θ处的波束响应分别记为低副瓣权向量波束响应ψ_l(θ)、零陷权向量波束响应ψ_z(θ)和低副瓣零陷权向量波束响应ψ(θ)。根据卷积的性质，低副瓣零陷权向量波束响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)，有如下结论成立：

(1)低副瓣波束图在主波束指向上的响应ψ_l(θ₀)＝1，且零陷波束图在主波束指向上的响应ψ_z(θ₀)＝1，则低副瓣零陷波束图在主波束指向上的响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)＝1。

(2)当目标的方向θ处于副瓣区域内，即有低副瓣波束图副瓣电平ψ_l(θ)≤R_l，且零陷波束图副瓣电平ψ_z(θ)≤R_z，则低副瓣零陷波束图副瓣电平ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)≤R_lR_z。

(3)当目标的方向θ处于零陷区域内，即θ∈Θ，有零陷波束图零点响应ψ_z(θ)＝0，且低副瓣波束图零点响应ψ_l(θ)≤R_l，则综合波束图零点响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)＝0。

综合(1)(2)(3)可得低副瓣零陷权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)的波束图响应ψ(θ)满足：主波束指向为θ₀，增益为1，最大旁瓣电平为R_lR_z，零陷集合为Θ。

根据以上分析，低副瓣零陷权向量模块在设计时需要保证用于低副瓣权向量设计的虚拟阵列阵元数M_l、用于零陷权向量设计的虚拟阵列阵元数M_z以及实际阵列阵元数满足M_l+M_z-1＝M，同时需要保证虚拟低副瓣子阵和零陷子阵的权向量对应的波束图主瓣两侧零点间的宽度BW_l和BW_z近似相等。

在一个可选实施例中：均匀直线阵列，阵元数M为16个，阵元间距为半波长，预期的波束主瓣指向为-10°，主瓣增益为0dB，零陷位于40°，零陷宽度为4°，最大副瓣电平不高于-25dB。计算分步加权低副瓣零陷权向量的流程可以如下：

(1)初始化用于零陷权向量设计的虚拟阵列阵元数M_z＝4；

(2)零陷权向量模块计算零陷权向量

(3)零陷权向量模块计算零陷权向量ω_z对应的波束图零点之间的宽度BW_d＝97.2°和最大副瓣电平R_z＝-21.0dB；

(4)低副瓣权向量模块令用于低副瓣权向量设计的虚拟阵列阵元数M_l＝M+1-M_z＝13，低副瓣权向量模块计算阵元数为M_l时波束宽度为BW_d时的副瓣电平值R_l＝-157.9dB；

(5)低副瓣权向量模块判断低副瓣权向量的最大副瓣电平值R_l是否小于1，是则计算低副瓣零陷权向量预期最大副瓣电平R_d＝R_zR_l＝-178.9dB，否则停止计算；

(6)低副瓣权向量模块计算当阵元数为M_l，副瓣电平值低副瓣权向量的最大副瓣电平值为R_l时的权向量

(7)低副瓣零陷权向量模块计算低副瓣零陷权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)，

(8)低副瓣零陷权向量模块计算低副瓣零陷权向量ω对应的波束图零点之间的宽度BW_r＝92.0°和最大副瓣电平R_r＝-135.7dB；

(9)低副瓣零陷权向量模块记录虚拟零陷子阵阵元数M_z、虚拟零陷子阵权向量ω_z、虚拟低副瓣子阵阵元数M_l、虚拟低副瓣子阵权向量ω_l、低副瓣零陷权向量ω、设计波束宽度BW_d、设计最大副瓣电平R_d、实际波束宽度BW_r、实际最大副瓣电平R_r，其中M_z,M_l,BW_d,R_d,BW_r,R_r可使用同一个表格记录下来，低副瓣零陷权向量ω、零陷权向量ω_z和低副瓣权向量ω_l单独使用表格记录；

(10)低副瓣零陷权向量模块令用于零陷权向量设计的虚拟阵列阵元数M_z＝M_z+1；

(11)低副瓣零陷权向量模块判断用于零陷权向量设计的虚拟阵列阵元数M_z是否小于M-1，是则返回按照上述步骤计算零陷权向量ω_z、低副瓣权向量ω_l和低副瓣零陷权向量ω等，否则停止。经过以上所示的循环，低副瓣零陷权向量模块得到如表1、表2、表3和表4的记录。不同虚拟零陷子阵阵元数M_z、虚拟低副瓣子阵阵元数M_l分配方式下的设计波束宽度BW_d、设计最大副瓣电平R_d、实际波束宽度BW_r、实际最大副瓣电平R_r等波束图参数记录在表1。表1的每一行代表在该虚拟子阵分配情况下的波束图参数结果。

表1波束图参数

不同虚拟零陷子阵阵元数M_z时，零陷权向量模块生成的零陷权向量ω_z记录在表2。表2的每一列代表在该虚拟零陷子阵阵元情况下的零陷权向量，该向量是零陷权向量模块在第(2)步中生成的。

表2零陷权向量ω_z

注：表中“---”代表在该阵元数条件下，不存在该权值，下同。

不同虚拟低副瓣子阵阵元数M_l时，低副瓣权向量模块生成的低副瓣权向量ω_l记录在表3。表3的每一列代表在该虚拟低副瓣子阵阵元情况下的低副瓣权向量，该向量是低副瓣权向量模块在第(6)步中生成的。

表3低副瓣权向量ω_l

不同虚拟零陷子阵阵元数M_z、虚拟低副瓣子阵阵元数M_l分配方式下，低副瓣零陷权向量模块生成的低副瓣零陷权向量ω记录在表4。表4的每一列代表在该虚拟低副瓣子阵阵元情况下的低副瓣零陷权向量，该向量是低副瓣零陷权向量模块在第(7)步中生成的。

表4低副瓣零陷权向量ω

根据表1可得在最大副瓣电平不大于25dB的设计要求下，波束主瓣最窄的设计是零陷虚拟子阵阵元数M_z＝9，低副瓣虚拟子阵阵元数M_l＝8，设计波束宽度BW_d＝28.3°，实际波束宽度BW_r＝28.2°，设计最大副瓣电平R_d＝-25.1dB，实际最大副瓣电平R_r＝-25.1dB。

根据表2，零陷虚拟子阵阵元数M_z＝9时的零陷权向量为

根据表3，低副瓣虚拟子阵阵元数M_l＝8时的低副瓣权向量为

根据表4，当零陷权虚拟子阵阵元数M_z＝9、低副瓣虚拟子阵阵元数M_l＝8时的低副瓣零陷权向量，该权向量即低副瓣零陷权向量模块生成的最优低副瓣零陷权向量，其结果为

当零陷虚拟子阵阵元数为9，低副瓣虚拟子阵阵元数为8时的低副瓣权向量、零陷权向量、低副瓣零陷权向量对应的波束图如图6所示。由图6可知，按照本发明设计的波束主瓣最窄的低副瓣零陷权向量波束图满足：波束主瓣指向为-10°，主瓣增益为0dB，零陷位于40°，零陷宽度为4°，最大副瓣电平-25.1dB。

以上是向熟悉本发明领域的工程技术人员提供的对本发明及其实施方案的描述，这些描述应被视为是说明性的，而非限定性的。工程技术人员可据此发明权利要求书中的思想做具体的操作实施，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。上述这些都应被视为本发明的涉及范围。

Claims (8)

1.一种低副瓣零陷波束形成方法，具有如下技术特征：基于虚拟子阵分步加权，将实际的均匀直线阵列划分为两个虚拟的均匀直线子阵，且两个子阵有且仅有一个阵元共用；针对两个虚拟子阵设计两个用于生成低副瓣权向量和零陷权向量的低副瓣权向量模块、零陷权向量模块和低副瓣零陷权向量模块；低副瓣零陷权向量模块利用分步加权对波束图进行零陷约束和低副瓣约束，通过调整虚拟子阵阵元数的分配方式和副瓣电平值，使两个虚拟子阵的权向量对应的波束宽度相等；低副瓣零陷权向量模块对低副瓣权向量模块和零陷权向量模块得到的低副瓣权向量和零陷权向量进行卷积，得到低副瓣零陷权向量；然后调整并改变虚拟子阵阵元数的分配方式，向低副瓣权向量模块提供低副瓣子阵阵元数，向零陷权向量模块输送零陷子阵阵元数，继续计算低副瓣零陷权向量，按照最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，从而获得最优的低副瓣零陷权向量，完成低副瓣零陷波束形成。

2.如权利要求1所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：零陷权向量模块利用零陷算法计算零陷权向量ω_z、对应波束图的波束宽度BW_d和最大副瓣电平R_z，根据物理阵元数目和M虚拟零陷子阵阵元数M_z，计算低副瓣权向量模块的虚拟阵列阵元数M_l＝M+1-M_z。

3.如权利要求2所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：在虚拟阵列阵元数为M_l和主瓣波束宽度为BW_d的条件下，低副瓣权向量模块计算低副瓣权向量的副瓣电平值R_l，并判断副瓣电平值R_l是否小于1，否则根据最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的准则，由零陷权向量模块在零陷权向量ω_z的记录中选取最优权向量，获得最优的低副瓣零陷权向量。

4.如权利要求3所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：低副瓣权向量模块计算低副瓣虚拟子阵阵元数为M_l时的最大副瓣电平R_d＝R_lR_z和低副瓣权向量ω_l；对低副瓣权向量ω_l和零陷权向量ω_z进行卷积得到低副瓣零陷权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)，其中，conv(ω_l,ω_z)代表ω_l和ω_z线性卷积。

5.如权利要求4所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：低副瓣零陷权向量模块计算低副瓣零陷权向量ω对应波束图的主瓣波束宽度BW_r和最大副瓣电平R_r，记录虚拟零陷子阵阵元数M_z、虚拟零陷子阵权向量ω_z、虚拟低副瓣子阵阵元数M_l、虚拟低副瓣子阵权向量ω_l、低副瓣零陷权向量ω、波束宽度BW_d、最大副瓣电平R_d、实际波束宽度BW_r和实际最大副瓣电平R_r。

6.如权利要求5所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：低副瓣零陷权向量模块根据虚拟零陷子阵阵元数M_z＝M_z+1，判断虚拟零陷子阵阵元数M_z是否小于M-1，是则返回继续利用零陷算法计算零陷权向量ω_z，否则按照最大副瓣电平小于设计门限下波束主瓣最窄的原则选取最优权向量，获取最优的低副瓣零陷权向量，实现低副瓣零陷波束形成。

7.如权利要求1所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：用于零陷权向量设计的虚拟ULA子阵阵元数为M_z且2≤M_z≤M-1，期望的主波束指向为θ₀，增益为1，记零陷权向量ω_z对应的波束图主瓣两侧最近零点之间的宽度BW_z、零陷宽度B_z和最大副瓣电平R_z，得到零陷方位集合Θ＝{Θ₁,Θ₂,…,Θ_J}对应于零点集合Θ的零陷区域

8.如权利要求1所述的低副瓣零陷波束形成方法，其特征在于：根据卷积的性质，低副瓣零陷权向量波束响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)，低副瓣波束图在主波束指向上的响应ψ_l(θ₀)＝1，且零陷波束图在主波束指向上的响应ψ_z(θ₀)＝1，则低副瓣零陷波束图在主波束指向上的响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)＝1；当目标的方向θ处于副瓣区域内时，且低副瓣波束图副瓣电平ψ_l(θ)≤R_l，零陷波束图副瓣电平ψ_z(θ)≤R_z，低副瓣零陷波束图副瓣电平ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)≤R_lR_z；当目标的方向θ处于零陷区域内时，θ∈Θ，有零陷波束图零点响应ψ_z(θ)＝0，且低副瓣波束图零点响应ψ_l(θ)≤R_l，则综合波束图零点响应ψ(θ)＝ψ_l(θ)ψ_z(θ)＝0；可得低副瓣零陷权向量ω＝conv(ω_l,ω_z)的波束图响应ψ(θ)满足：主波束指向为θ₀，增益为1，最大旁瓣电平为R_lR_z，零陷集合为Θ。