极化相控阵雷达因其能获取空间电磁信号的极化信息,在极化匹配接收和干扰抑制方面有巨大的应用潜力。极化波束形成是极化相控阵雷达的关键技术,尤其是具有主瓣极化匹配、旁瓣零陷及其极化匹配的最优极化波束,同时具备匹配接收和干扰抑制的功能。但目前大部分算法均是基于一维线阵而展开研究,并不适用于实际工程中,又考虑到平面阵列的昂贵设计成本限制了其应用前景,故将极化阵列稀疏化是解决该问题的有效途径。论文针对极化相控阵雷达的平面稀疏阵列约束优化问题展开研究,具体研究内容如下:(1)针对固定极化的平面阵列稀疏优化问题,提出一种混合变异策略差分进化算法。以峰值旁瓣电平为目标函数,约束阵列孔径、阵元数量和最小间距,完成固定极化的平面阵列稀疏优化。仿真结果表明,该算法能有效降低平面稀疏阵列的峰值旁瓣电平,并可根据需求调整变异概率因子,达到收敛速度与全局搜索能力的平衡可控。(2)针对固定极化的平面稀疏阵列约束优化问题,提出一种混合三角变异的差分进化算法,引入旁瓣零陷凹面约束矩阵,构建自适应惩罚函数,完成带旁瓣零陷凹面约束的平面稀疏阵列优化。仿真结果表明,该算法在优化平面稀疏阵列峰值旁瓣电平的同时,能在干扰信号来波方向取得较大的零陷凹面增益。(3)针对最优极化约束的平面阵列稀疏优化问题,提出一种基于凸优化和多目标差分进化算法的方法。引入极化匹配均方误差,以峰值旁瓣电平和极化匹配均方误差为两个目标函数,完成最优极化波束约束的平面阵列稀疏优化。仿真结果表明,该方法能在形成主瓣极化联合旁瓣零陷凹面及极化约束的最优极化波束的同时,完成平面阵列稀疏优化。