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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：一种在混响室中唯幅值测量的天线方向图重构方法及系统，重构方法包括以下步骤：在混响室内充分搅拌改变电磁场的特征模态，控制混响室内的接收天线旋转，采集接收天线每一次旋转时端口接收到的幅值信号，利用接收天线在不同位置接收到的幅值信号计算接收天线的功率和功率相关系数；根据混响室中端口的功率相关系数计算复数相关系数；采用球面波系数展开法，计算接收天线的旋转矩阵，将所述接收天线的自相关系数表示为旋转矩阵和球面波展开系数的非线性组合形式；根据接收天线的自相关系数、复数相关系数和功率相关系数之间的关系，采用非线性最小二乘方法反推球面波展开系数，重构天线辐射方向图。本发明能够有效降低采样时间和采样成本。

主权项：1.一种在混响室中唯幅值测量的天线方向图重构方法，其特征在于，包括以下步骤：在混响室内充分搅拌改变电磁场的特征模态，控制混响室内的接收天线2旋转，采集接收天线2每一次旋转时端口接收到的幅值信号，利用接收天线2在不同位置接收到的幅值信号计算接收天线2的功率和功率相关系数；根据混响室中端口的功率相关系数计算复数相关系数；采用球面波系数展开法，计算接收天线2的旋转矩阵，将所述接收天线2的自相关系数表示为旋转矩阵和球面波展开系数的非线性组合形式；根据接收天线2的自相关系数、复数相关系数和功率相关系数之间的关系，采用非线性最小二乘方法反推球面波展开系数，重构天线辐射方向图；所述采集接收天线2每一次旋转时端口接收到的幅值信号，利用接收天线2在不同位置接收到的幅值信号计算接收天线2的功率和功率相关系数的步骤包括：接收天线2旋转L次，第l次旋转时端口接收到的幅值信号长度为K，接收天线2沿着X轴、Y轴和Z轴分别旋转α,β和χ度，每一次旋转仅环绕一个坐标轴，旋转范围为0°-360°，接收天线2第1次旋转和第2次旋转得到的功率相关系数表达式如下： 式中，Plk＝|S21,lk|2，Plk表示第l次旋转时端口接收到的信号的功率，S21,l表示发射天线1和接收天线2第l次旋转的S参数，·表示接收到的K个信号的功率的平均值；所述根据混响室中端口的功率相关系数计算复数相关系数的步骤包括：功率相关系数和复数相关系数满足以下关系式：ρp＝|ρc|2其中，ρc是由复数传输系数S21表示的复数相关系数，表达式如下： 式中，S21,1表示发射天线1和接收天线2之间的S参数，S21,2表示发射天线1和接收天线2旋转α,β,χ角度以后的S参数；所述接收天线2的自相关系数表示为旋转矩阵和球面波展开系数的非线性组合形式如下： 式中，amn为接收天线2辐射方向图的球面波展开系数，n为模式数，m为阶数，Rα,β,χ为接收天线2绕X轴、Y轴和Z轴旋转α,β和χ度时的旋转矩阵，N是球面波模式展开的模式数。

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