本说明书实施例涉及天线阵列优化，特别涉及一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法以及装置方法。
背景技术：
1、阵列天线,也就是将多个构造相同的天线单元按照特定规则进行组合，形成的一种特殊天线。这种天线利用电磁波相干叠加原理，相较于单一的天线单元，它具备的优点包括高增益，窄波束，低副瓣和强方向性。随着5g产业的蓬勃发展与半导体制备工艺的成熟，人们更青睐于用更多数量的天线单元组成阵列天线，以满足不同频段通信任务的需求。然而大规模阵列天线往往意味着更高的造价成本和复杂的阵列馈电网络。
2、因此，如何在保持阵列辐射性能的同时，尽可能减少通信系统成本和阵列实现的难度，已经变成了阵列信号处理领域的一大挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此，本说明书实施例提供了一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法。本说明书一个或者多个实施例同时涉及一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵装置，一种计算设备，一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序产品，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
2、根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法，包括：
3、获取由多个天线单元构成的虚拟密集阵列，并确定所述虚拟密集阵列的初始参数；
4、基于所述初始参数构建参考方向图，并确定所述参考方向图的初始激励以及所述虚拟密集阵列的期望指标参数；
5、基于所述初始激励和所述期望指标参数构造空谱分布，按照所述空谱分布对应的幅度谱信息在所述虚拟密集阵列中选择目标天线单元；
6、根据所述目标天线单元构建目标非均匀阵列，其中，所述目标非均匀阵列满足预设的天线辐射条件。
7、可选的，所述获取由多个天线单元构成的虚拟密集阵列，并确定所述虚拟密集阵列的初始参数，包括：
8、获取虚拟密集阵列，确定所述虚拟密集阵列对应的初始阵列方向图、初始宽带激励以及空时角频率；
9、将所述初始阵列方向图、所述初始宽带激励和所述空时角频率作为所述初始参数。
10、可选的，所述基于所述初始参数构建目标宽带方向图，包括：
11、基于所述空时角频率和所述初始阵列方向图确定中间宽带方向图；
12、对所述空时角频率按照预设采样间隔采样，得到所述空时角频率对应的目标样本数量，按照所述目标样本数量对所述初始宽带激励进行维度扩展，得到扩展宽带激励；
13、按照所述扩展宽带激励更新所述中间宽带方向图，得到目标宽带方向图；
14、根据所述目标宽带方向图的工作频率构建所述参考方向图。
15、可选的，所述基于所述初始激励和所述期望指标参数构造空谱分布，包括：
16、确定所述初始激励的期望副瓣电平和期望主瓣fi波束宽度；
17、通过零点填充规则对所述初始激励进行维度扩展得到目标激励，对所述目标激励采用迭代快速傅里叶变换单频综合算法计算得到子带参考方向图；
18、根据所述期望副瓣电平和所述期望主瓣fi波束宽度，修正所述子带参考方向图的副瓣电平和主瓣fi波束宽度，得到目标子带参考方向图，其中，所述子带参考方向图的相位保持不变；
19、确定所述目标子带参考方向图的目标子带激励，根据所述目标子带激励确定所述空谱分布。
20、可选的，所述按照所述空谱分布对应的幅度谱信息在所述虚拟密集阵列中选择目标天线单元，包括：
21、对所述空谱分布执行傅里叶逆变换，得到所述虚拟密集阵列对应的目标宽带激励，对所述目标宽带激励进行降维处理，得到降维矩阵；
22、从所述降维矩阵中选取多个第一目标阵元，对所述降维矩阵中除所述多个第一目标阵元外的剩余阵元进行聚类处理，根据聚类结果确定多个第二目标阵元；
23、将所述第一目标阵元和所述第二目标阵元作为目标天线单元。
24、可选的，所述从所述降维矩阵中选取多个第一目标阵元，包括：
25、确定所述降维矩阵中各个阵元相对于所述目标宽带激励的贡献分值，以及各个阵元对应的fi方向图综合误差信息；
26、按照各个阵元的贡献分值和fi方向图综合误差信息，在所述降维矩阵中选择多个第一目标阵元。
27、可选的，所述根据所述目标天线单元构建目标非均匀阵列之后，还包括：
28、通过凸优化求解算法计算所述目标非均匀阵列对应滤波器的目标系数；
29、通过配置所述目标系数的滤波器确定所述目标非均匀阵列对应的期望波形。
30、根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵装置，包括：
31、数据获取模块，被配置为获取由多个天线单元构成的虚拟密集阵列，并确定所述虚拟密集阵列的初始参数；
32、参考方向图构建模块，被配置为基于所述初始参数构建参考方向图，并确定所述参考方向图的初始激励以及所述虚拟密集阵列的期望指标参数；
33、阵元选择模块，被配置为基于所述初始激励和所述期望指标参数构造空谱分布，按照所述空谱分布对应的幅度谱信息在所述虚拟密集阵列中选择目标天线单元；
34、目标阵列构建模块，被配置为根据所述目标天线单元构建目标非均匀阵列，其中，所述目标非均匀阵列满足预设的天线辐射条件。
35、根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：
36、存储器和处理器；
37、所述存储器用于存储计算机程序/指令，所述处理器用于执行所述计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法的步骤。
38、根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法的步骤。
39、根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵*方法的步骤。
40、本说明书一个实施例实现了通过构建虚拟密集阵列，并在其中选择满足特定性能要求的目标天线单元来构建目标非均匀阵列，这种方法可以确保天线阵列具有更高的性能。该方法能够根据虚拟密集阵列的期望指标参数来构造空谱分布并选择天线单元，考虑了预设的天线辐射条件，使得构建的目标非均匀阵列能够满足特定的辐射需求。因此，本说明书实施例中的方案在降低了天线阵列的密集程度的同时，也满足特定的辐射性能，在实际部署时，不需要使用所有的天线单元，从而降低了硬件的复杂性和成本。
1.一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取由多个天线单元构成的虚拟密集阵列，并确定所述虚拟密集阵列的初始参数，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始参数构建目标宽带方向图，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始激励和所述期望指标参数构造空谱分布，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述空谱分布对应的幅度谱信息在所述虚拟密集阵列中选择目标天线单元，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述降维矩阵中选取多个第一目标阵元，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标天线单元构建目标非均匀阵列之后，还包括：
8.一种基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵装置，其特征在于，包括：
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法的步骤。
11.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于幅度谱分析的非频变天线阵列优化布阵方法的步骤。
