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针对常规波束运用到实际传感器阵列时旁瓣较高的这一缺点,提出了基于模态分解的圆环形传感器阵列的波束设计方法。其利用正交级数将期望波束展开,运用优化方法得到正交级数系数,再根据物理机理得到阵元权值,进而合成方向性。计算机仿真结果表明：使用该方法设计的波束与最近流行的二阶锥规划优化方法相比,在相同主瓣宽度的基础上获得了更低的旁瓣级和在相同旁瓣级的基础上获得了更窄的主瓣宽度。通过水库实验数据结果充分说明了该方法的可行性和有效性。