CN116366199A - 数字相控阵天线多方向的噪声调制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天线阵列信号调制技术领域，提供了一种数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其通过数字相控阵天线旁瓣抑制和旁瓣噪化，在旁瓣方向添加噪声或特定规格信号，在实现主瓣信号传输的同时，可有效提升通信的抗截获和抗定位能力，并可实施信息欺骗；该调制方法主要包括对多通道信号进行多通道幅相校准，生成主瓣方向期望信号，生成旁瓣方向噪声信号，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。该噪声调制方法在信号抗截获、抗定位和信息欺骗方面均具有良好的性能，避免数字相控阵天线发生通信泄密，提高通信安全性。
Description
技术领域
本发明涉及天线阵列信号调制技术领域，尤其涉及一种数字相控阵天线多方向的噪声调制方法。
背景技术
数字相控阵天线广泛应用于无线通信、雷达、测控等领域。具体在测控领域，当卫星测控地面站与卫星进行通信时，卫星测控地面站的数字相控阵天线发射信号主瓣始终跟踪卫星的数字相控阵天线移动，理论上只会通过数字相控阵天线发射信号主瓣进行通信信号发送，但是除了数字相控阵天线发射信号主瓣外的各个方向会产生旁瓣波束，这些旁瓣波束也能够辐射通信信号，导致存在通信信号泄密等安全隐患。为此，需要对数字相控阵天线在旁瓣方向发出的信号进行抑制，避免旁瓣方向产生信号泄露。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其通过数字相控阵天线旁瓣抑制和旁瓣噪化，在旁瓣方向添加噪声或特定规格信号，在实现主瓣信号传输的同时，可有效提升通信的抗截获和抗定位能力，并可实施信息欺骗；该调制方法主要包括对多通道信号进行多通道幅相校准，生成主瓣方向期望信号，生成旁瓣方向噪声信号，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。在抗截获方面，采用旁瓣噪声信号调制技术，降低旁瓣反向信噪比，使接收的天线辐射旁瓣信号不具备进行解调、解译和破译的信号质量条件，即无法得到足够高信噪比的信号进行解译还原和密码破译；在抗定位方面，采用辐射源旁瓣信号时频调制技术，大幅度降低主瓣信号和旁瓣信号的相关性，使基于时差/时频差等定位系统无法通过主瓣信号和旁瓣信号的相关处理提取信号相关峰，有效降低天线被定位的可能性；在信息欺骗方面，通过改变加载在旁瓣信号上的时频调制波形，可在实现抗定位的基础上，生成多个虚假信息相关峰，使基于时差/时频差等定位系统得到错误的辐射源数量和位置，实现信息欺骗。
本发明提供数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，包括如下步骤：
步骤S1，对多通道信号进行多通道幅相校准；基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行预处理；
步骤S2，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号；
步骤S3，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号；再基于所述人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号；
步骤S4，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加所述旁瓣方向噪声信号，再对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号。
进一步，在所述步骤S1中，对多通道信号进行多通道幅相校准，包括：
获取输入各通道的基带调制信号，以及各通道的输出信号；
确定输入各通道的基带调制信号的自相关矩阵，以及各通道的输入信号与输出信号的互相关向量；
基于所述自相关矩阵和所述互相关向量，对各通道进行矩阵求逆运算，得到各通道信号输出与输出的维纳霍夫最优解，以此作为各通道幅相参数；
基于所述各通道幅相参数，对各通道进行幅相校准。
进一步，在所述步骤S1中，基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行预处理，包括：
基于期望信号的俯仰角和方位角，以及数字相控阵天线的天线分布几何参数，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行归一化预处理。
进一步，所述数字相控阵天线的天线分布几何参数包括所述数字相控阵天线中平行于X轴方向的天线阵元间距和平行于Y轴方向的天线阵元间距。
进一步，在所述步骤S2中，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于所述数字相控阵天线的总导向矢量；
从所述总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于所述期望基带信号方向对应的导向矢量和所述期望基带信号，生成主瓣方向期望信号。
进一步，在所述步骤S3中，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于所述数字相控阵天线的总导向矢量；
从所述总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于所述期望基带信号方向对应的导向矢量，生成对所述期望基带信号没有影响的人工噪声信号；其中，所述人工噪声信号与所述期望基带信号方向对应的导向矢量满足预定矢量关系条件。
进一步，在所述步骤S3中，基于所述人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号，包括：
基于所述数字相控阵天线的旁瓣方向信息，对所述人工噪声信号进行不同旁瓣方向的信号功率分配，从而生成旁瓣方向噪声信号。
进一步，在所述步骤S4中，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加所述旁瓣方向噪声信号，包括：
对所述数字相控阵天线的旁瓣方向信息和所述旁瓣方向噪声信号所属旁瓣方向进行匹配对比，将所述旁瓣方向噪声信号添加到所述数字相控阵天线对应的旁瓣方向。
进一步，在所述步骤S4中，对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号，包括：
基于接收机接收来自所述数字相控阵天线发出的信号的误差向量幅度，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比；
基于所述功率占比，对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配；
基于经过所述发射信号功率分配确定的主瓣方向期望信号功率和旁瓣方向噪声信号功率，进行期望基带信号和人工噪声信号的合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号。
进一步，在所述步骤S4中，基于接收机接收来自所述数字相控阵天线发出的信号的误差向量幅度，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比，包括：
基于预设误差向量幅度阈值条件、预设主瓣波束宽度约束条件以及预设旁瓣角度范围约束条件，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比。
相比于现有技术，本发明的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法通过数字相控阵天线旁瓣抑制和旁瓣噪化，在旁瓣方向添加噪声或特定规格信号，在实现主瓣信号传输的同时，可有效提升通信的抗截获和抗定位能力，并可实施信息欺骗；该调制方法主要包括对多通道信号进行多通道幅相校准，生成主瓣方向期望信号，生成旁瓣方向噪声信号，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。在抗截获方面，采用旁瓣噪声信号调制技术，降低旁瓣反向信噪比，使接收的天线辐射旁瓣信号不具备进行解调、解译和破译的信号质量条件，即无法得到足够高信噪比的信号进行解译还原和密码破译；在抗定位方面，采用辐射源旁瓣信号时频调制技术，大幅度降低主瓣信号和旁瓣信号的相关性，使基于时差/时频差等定位系统无法通过主瓣信号和旁瓣信号的相关处理提取信号相关峰，有效降低天线被定位的可能性；在信息欺骗方面，通过改变加载在旁瓣信号上的时频调制波形，可在实现抗定位的基础上，生成多个虚假信息相关峰，使基于时差/时频差等定位系统得到错误的辐射源数量和位置，实现信息欺骗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法的流程示意图。
图2为本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法在不同功率分配下的旁瓣加噪方向图。
图3为使用本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法下样机外场测试噪声功率占比从0逐步增加到1主瓣和旁瓣星座图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法的流程示意图。该数字相控阵天线多方向的噪声调制方法包括如下步骤：
步骤S1，对多通道信号进行多通道幅相校准；基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对各通道幅相权值进行预处理；
步骤S2，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号；
步骤S3，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号；再基于人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号；
步骤S4，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加旁瓣方向噪声信号，再对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。
上述技术方案的有益效果为：该数字相控阵天线多方向的噪声调制方法通过数字相控阵天线旁瓣抑制和旁瓣噪化，在旁瓣方向添加噪声或特定规格信号，在实现主瓣信号传输的同时，可有效提升通信的抗截获和抗定位能力，并可实施信息欺骗；该调制方法主要包括对多通道信号进行多通道幅相校准，生成主瓣方向期望信号，生成旁瓣方向噪声信号，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。在抗截获方面，采用旁瓣噪声信号调制技术，降低旁瓣反向信噪比，使接收的天线辐射旁瓣信号不具备进行解调、解译和破译的信号质量条件，即无法得到足够高信噪比的信号进行解译还原和密码破译；在抗定位方面，采用辐射源旁瓣信号时频调制技术，大幅度降低主瓣信号和旁瓣信号的相关性，使基于时差/时频差等定位系统无法通过主瓣信号和旁瓣信号的相关处理提取信号相关峰，有效降低天线被定位的可能性；在信息欺骗方面，通过改变加载在旁瓣信号上的时频调制波形，可在实现抗定位的基础上，生成多个虚假信息相关峰，使基于时差/时频差等定位系统得到错误的辐射源数量和位置，实现信息欺骗。
优选地，在步骤S1中，对多通道信号进行多通道幅相校准，包括：
获取输入各通道的基带调制信号，以及各通道的输出信号；
确定输入各通道的基带调制信号的自相关矩阵，以及各通道的输入信号与输出信号的互相关向量；
基于自相关矩阵和互相关向量，对各通道进行矩阵求逆运算，得到各通道信号输出与输出的维纳霍夫最优解，以此作为各通道幅相参数；
基于各通道幅相参数，对各通道进行幅相校准。
上述技术方案的有益效果为：多通道幅相校准主要是解决射频通道由于环境温度、器件老化等因素产生的幅度相位特征的随机波动影响发射机波束形成性能的问题。通过多通道幅相校准能够对各通道波束进行针对性的修正，有效剔除由于外部因素而产生的波动误差。在实际多通道幅相校准中，可利用幅相校准单元来实现，该幅相校准单元可包括输入模块，校准模块和反馈输出模块；其中输入模块负责输入调制好的基带信号；反馈输出模块将输出数据反馈到校准模块；校准模块根据输入输出数据用批处理或自适应方法计算通道幅相参数，并进行校准。幅相校准的基本原理是将发射或接收天线系统的幅相特性看作待估参数，输入测试序列，得到输出序列，然后进行基于批处理算法的矩阵求逆运算求解，或者利用迭代算法自适应求解。
具体地，单支路合成反馈信号可表示如下：
，，
其中，
是通道n的幅相因子，/>
是k时刻通道n的输入信号，/>
是k时刻输出信号。
对于整个系统而言，用矩阵形式表示如下：
，
其中，
，
，/>
。
进一步得到下面的最小均方误差方程：
，再对上述最小均方误差方程进行求解，得到如下维纳霍夫最优解：/>
；
其中，
是输入各通道的基带调制信号的自相关矩阵，P是各通道的输入信号与输出信号的互相关向量。
在具体计算中，认为输入信号与输出信号对应数据序列处于二阶平稳，并利用时间平均法估计数学期望，则可得到：
,/>
。
优选地，在步骤S1中，基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对各通道幅相权值进行预处理，包括：
基于期望信号的俯仰角和方位角，以及数字相控阵天线的天线分布几何参数，确定期望信号各通道幅相权值，并对各通道幅相权值进行归一化预处理。其中，数字相控阵天线的天线分布几何参数可包括但不限于数字相控阵天线中平行于X轴方向的天线阵元间距和平行于Y轴方向的天线阵元间距。
上述技术方案的有益效果为：在实际计算中，期望信号方向信息是指数字相控阵天线对应发射的主瓣信号的主瓣方向，在实际计算中，当期望信号的发射俯仰角和方位角确定后，对应的主瓣方向也相应确定。此外，数字相控阵天线对应的天线矩阵中，沿X轴和Y轴方向的天线阵元间距会影响期望信号各通道幅相分布状态，基于期望信号的俯仰角和方位角，以及数字相控阵天线的天线分布几何参数，确定期望信号各通道幅相权值，即可对数字相控阵天线各通道信号幅相状态进行表征。
优选地，在步骤S2中，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于数字相控阵天线的总导向矢量；
从总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于期望基带信号方向对应的导向矢量和期望基带信号，生成主瓣方向期望信号。
上述技术方案的有益效果为：在实际信号处理中，主瓣方向期望信号的生成就是通过数字波束形成技术，使得主瓣方向上期望信号的增益最大。假设一个N*M的平面矩阵形式的数字相控阵天线，可以得到数字相控阵天线的导向矢量如下：
，
其中，
是导向矢量，/>
是归一化幅相权值，/>
是期望信号的俯仰角，/>
是期望信号的方位角，/>
是平行于轴的阵元间距，/>
是平行于y轴的阵元间距。
通过上述方式，能够对数字相控阵天线的期望信号各通道幅相权值进行独立整体表征。数字相控阵天线发射的波束合成的信号与输入信号之间的关系可如下式表示：
,
其中，
表示输入信号，/>
表示波束合成的信号；
此时，只要从导向矢量
中确定主瓣方向对应的矢量，即可根据上述公式计算得到主瓣方向期望信号。
优选地，在步骤S3中，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于数字相控阵天线的总导向矢量；
从总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于期望基带信号方向对应的导向矢量，生成对期望基带信号没有影响的人工噪声信号；其中，人工噪声信号与期望基带信号方向对应的导向矢量满足预定矢量关系条件。
上述技术方案的有益效果为：旁瓣方向噪声信号生成就是通过在旁瓣方向调制各种不同的人工噪声，降低旁瓣方向信号的信噪比，实现旁瓣方向信号的抗截获和防定位目的。具体地，对应N阵元的数字相控阵天线，假设期望信号方向为
，则该数字相控阵天线的导向矢量为/>
，而添加的人工噪声为/>
，那么数字相控阵天线的输出/>
为：/>
,
此时为了保证人工噪声信号对期望基带信号没有影响，人工噪声和数字相控阵天线的导向矢量之间还需要满足
，这样可以保证人工造成信号与期望基带信号互不干涉，即添加的人工噪声/>
对方向/>
的信号没有影响，而增加/>
以外的其他信号的噪声功率，也即减小了旁瓣方向的信噪比。
优选地，在步骤S3中，基于人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号，包括：
基于数字相控阵天线的旁瓣方向信息，对人工噪声信号进行不同旁瓣方向的信号功率分配，从而生成旁瓣方向噪声信号。
上述技术方案的有益效果为：数字相控阵天线具有多个旁瓣方向，为了保证对每个旁瓣方向进行匹配的人工噪声添加，从而保证每个旁瓣方向进行有效的噪声调制。
优选地，在步骤S4中，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加旁瓣方向噪声信号，包括：
对数字相控阵天线的旁瓣方向信息和旁瓣方向噪声信号所属旁瓣方向进行匹配对比，将旁瓣方向噪声信号添加到数字相控阵天线对应的旁瓣方向。
上述技术方案的有益效果为：对数字相控阵天线的旁瓣方向信息和旁瓣方向噪声信号所属旁瓣方向进行匹配对比，将旁瓣方向噪声信号添加到数字相控阵天线对应的旁瓣方向，这样可以保证所有旁瓣方向均能够获得有效的噪声调制。
优选地，在步骤S4中，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号，包括：
基于接收机接收来自数字相控阵天线发出的信号的误差向量幅度，确定主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号各自在数字相控阵天线发射总功率的功率占比；具体可基于预设误差向量幅度阈值条件、预设主瓣波束宽度约束条件以及预设旁瓣角度范围约束条件，确定主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号各自在数字相控阵天线发射总功率的功率占比。
基于功率占比，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配；
基于经过发射信号功率分配确定的主瓣方向期望信号功率和旁瓣方向噪声信号功率，进行期望基带信号和人工噪声信号的合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。
上述技术方案的有益效果为：阵列形式的数字相控阵天线的主瓣具有一定宽度，为了使主瓣信噪比以及主瓣信号功率损失尽可能小，需要进行主瓣方向期望信号功率和旁瓣方向噪声信号功率的有效分配。假设阵列形式的数字相控阵天线的发射总功率为P，主瓣方向期望信号功率占比为
，那么人工噪声的功率占比/>
，对位于/>
方向的接收机，接收到的信号功率为：
,
接收到的噪声功率为：
,
那么接收机接收到的信号的误差向量幅度如下：
,
根据数字相控阵天线对于抗截获性能的要求，在主瓣波束宽度
内，/>
不大于门限/>
；在旁瓣角度范围/>
内，/>
不小于门限/>
；同时，为提高数字相控阵天线功率的效率，方向调制功率效率要尽可能大，则期望信号与人工噪声功率分配问题可表示为如下约束优化问题：/>
通过以上最优化方程的求解，则可以得到具体的人工噪声和期望信号的功率分配。
最后将期望信号与人工噪声叠加，则得到阵列天线最终的发射信号，即
。
参阅图2-图3，分别为本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法在不同功率分配下的旁瓣加噪方向图以及使用本发明提供的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法下样机外场测试噪声功率占比从0逐步增加到1主瓣和旁瓣（也即图3所示的副瓣）星座图。从图2-图3中可见，当主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号各自在数字相控阵天线发射总功率的功率具有不同功率分配比例下，主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号所呈现的信号分也相应不同，可以根据实际信号发射场合需求，选择合适的功率分配比例，以保证数字相控阵天线的信号发射可靠性和安全性。
总体而言，该数字相控阵天线多方向的噪声调制方法可以提高相控阵天线的抗截获能力和防定位能力，提高装备有相控阵天线的测控等装备的安全性和隐蔽性，并具体应用到导弹/卫星遥控领域。
目前针对导弹/卫星遥控信号的侦察截获，主要有以下四种：一是地面便携式抵近侦察卫星上行信号的近旁瓣和远旁瓣信号，侦察距离可以从数十米至数公里；二是利用无人机或低轨侦察卫星对卫星上行信号的主瓣和近旁瓣信号进行侦察截获和测向定位，作用距离可达数百公里；三是电子侦察卫星过顶飞行，直接截获上行主瓣信号；四是卫星上行信号定位，通过检测主星主瓣信号和邻星旁瓣信号的时间差和多普勒频率差对测控站进行定位。
对于以上侦察和定位方式，本成果都具有良好的效果，主要体现在以下三个方面：
第一，可以作为信源与信道加密的配合手段，有效保护卫星上行信号通信信息，确保我重要的舰船卫星上行信号、测控站基地的测控信号、卫星导航地面站上行信号等，不会被非合作方抵近侦察所获取，降低非合作方通过旁瓣获取原始信号的能力，保护我重要信号规格不被解析、密码不被破译。
第二，用于测控站位置保护。由于降低旁瓣信噪比后，测向算法所需的信号条件达不到解调门限，非合作方难以再使用双星/三星等卫星上行定位技术对测控站进行定位。
第三，可推广应用于空间卫星，降低下行信号旁瓣泄露被非合作方截获的概率。
从上述实施例的内容可知，该数字相控阵天线多方向的噪声调制方法通过数字相控阵天线旁瓣抑制和旁瓣噪化，在旁瓣方向添加噪声或特定规格信号，在实现主瓣信号传输的同时，可有效提升通信的抗截获和抗定位能力，并可实施信息欺骗；该调制方法主要包括对多通道信号进行多通道幅相校准，生成主瓣方向期望信号，生成旁瓣方向噪声信号，对主瓣方向期望信号和旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成数字相控阵天线发射输出的天线信号。在抗截获方面，采用旁瓣噪声信号调制技术，降低旁瓣反向信噪比，使接收的天线辐射旁瓣信号不具备进行解调、解译和破译的信号质量条件，即无法得到足够高信噪比的信号进行解译还原和密码破译；在抗定位方面，采用辐射源旁瓣信号时频调制技术，大幅度降低主瓣信号和旁瓣信号的相关性，使基于时差/时频差等定位系统无法通过主瓣信号和旁瓣信号的相关处理提取信号相关峰，有效降低天线被定位的可能性；在信息欺骗方面，通过改变加载在旁瓣信号上的时频调制波形，可在实现抗定位的基础上，生成多个虚假信息相关峰，使基于时差/时频差等定位系统得到错误的辐射源数量和位置，实现信息欺骗。
Claims (10)
1.数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，对多通道信号进行多通道幅相校准；基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行预处理；
步骤S2，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号；
步骤S3，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号；再基于所述人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号；
步骤S4，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加所述旁瓣方向噪声信号，再对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号。
2.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，对多通道信号进行多通道幅相校准，包括：
获取输入各通道的基带调制信号，以及各通道的输出信号；
确定输入各通道的基带调制信号的自相关矩阵，以及各通道的输入信号与输出信号的互相关向量；
基于所述自相关矩阵和所述互相关向量，对各通道进行矩阵求逆运算，得到各通道信号输出与输出的维纳霍夫最优解，以此作为各通道幅相参数；
基于所述各通道幅相参数，对各通道进行幅相校准。
3.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，基于期望信号方向信息，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行预处理，包括：
基于期望信号的俯仰角和方位角，以及数字相控阵天线的天线分布几何参数，确定期望信号各通道幅相权值，并对所述各通道幅相权值进行归一化预处理。
4.根据权利要求3所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
所述数字相控阵天线的天线分布几何参数包括所述数字相控阵天线中平行于X轴方向的天线阵元间距和平行于Y轴方向的天线阵元间距。
5.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，基于期望基带信号，生成主瓣方向期望信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于所述数字相控阵天线的总导向矢量；
从所述总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于所述期望基带信号方向对应的导向矢量和所述期望基带信号，生成主瓣方向期望信号。
6.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，基于预处理后各通道幅相权值，生成人工噪声信号，包括：
基于预处理后各通道幅相权值，生成关于所述数字相控阵天线的总导向矢量；
从所述总导向矢量提取期望基带信号方向对应的导向矢量，再基于所述期望基带信号方向对应的导向矢量，生成对所述期望基带信号没有影响的人工噪声信号；其中，所述人工噪声信号与所述期望基带信号方向对应的导向矢量满足预定矢量关系条件。
7.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，基于所述人工噪声信号，生成旁瓣方向噪声信号，包括：
基于所述数字相控阵天线的旁瓣方向信息，对所述人工噪声信号进行不同旁瓣方向的信号功率分配，从而生成旁瓣方向噪声信号。
8.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，在数字相控阵天线的旁瓣方向添加所述旁瓣方向噪声信号，包括：
对所述数字相控阵天线的旁瓣方向信息和所述旁瓣方向噪声信号所属旁瓣方向进行匹配对比，将所述旁瓣方向噪声信号添加到所述数字相控阵天线对应的旁瓣方向。
9.根据权利要求1所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配与合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号，包括：
基于接收机接收来自所述数字相控阵天线发出的信号的误差向量幅度，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比；
基于所述功率占比，对所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号进行发射信号功率分配；
基于经过所述发射信号功率分配确定的主瓣方向期望信号功率和旁瓣方向噪声信号功率，进行期望基带信号和人工噪声信号的合成，从而生成所述数字相控阵天线发射输出的天线信号。
10.根据权利要求9所述的数字相控阵天线多方向的噪声调制方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，基于接收机接收来自所述数字相控阵天线发出的信号的误差向量幅度，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比，包括：
基于预设误差向量幅度阈值条件、预设主瓣波束宽度约束条件以及预设旁瓣角度范围约束条件，确定所述主瓣方向期望信号和所述旁瓣方向噪声信号各自在所述数字相控阵天线发射总功率的功率占比。
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