基于迭代加权L1范数的稀疏阵列综合：减小阵元数量与提高效率

本文研究的焦点在于解决阵列天线在特定应用中，如相控阵雷达、卫星通信和MIMO雷达系统，由于重量、尺寸和成本限制所面临的挑战。传统的均匀阵列综合方法，如切比雪夫综合法和泰勒综合法虽然能提供优良的辐射特性，但往往导致阵列的阵元数目过多，这在空间和成本有限的环境中显得不切实际。为克服这一问题，研究者提出了基于迭代加权L1范数的稀疏阵列综合方法。 L1范数替代了通常用于稀疏表示的L0范数，这使得问题避免了NP完全性，简化了解决过程。L1范数鼓励阵列的稀疏性，即在满足辐射性能的同时，尽可能减少不必要的阵元。通过复数求导和启发式近似技术，研究人员能够有效地优化阵列激励的选择，确保辐射波形接近期望值，从而实现阵列设计的高效性和优化。 与均匀阵列的固定结构不同，这种非均匀阵列综合方法允许阵元在阵列中的灵活布局，提供了更大的设计自由度。这种方法的主要优势在于能够在保持基本辐射性能的同时，显著减少阵元数目和阵列孔径，从而降低系统整体的重量、尺寸和成本。通过计算机工程与应用领域的一篇论文，涂光鹏、巩朋成、蔡竟业和朱学勇等人详细介绍了这一创新方法，并在2015年发表在《计算机工程与应用》期刊上，第51卷第7期，文章的229-232页展示了他们的研究成果和仿真结果。 这篇论文为在资源受限的环境下设计高效、紧凑的阵列天线提供了一个有力的工具，对于推动天线技术在实际应用中的发展具有重要意义。通过迭代加权L1范数的稀疏阵列综合，科研人员不仅提升了阵列设计的效率，还实现了性能与成本的平衡，为现代无线通信和雷达系统的设计带来了新的可能。