圆形阵列波形成与综合方法研究.pdf

摘要矿。河南大学硕士研究生学位论文随着对空域信号的检测和参数估计要求越来越高,作为空域处理主要手段的阵列信号处理发展极为迅速,自适应数字波束形成技术就是其主要内容使其零陷对准干扰方向,尽可能提高阵列输出所需信号的强度,同时减小干扰信号的强度,从而提高阵列输出的信干噪比,其实质是一个多通道的阵列信号处理系统。本文主要对圆形阵列方向图综合及自适应零点形成做了较为系统的研究,蛞=樯芰俗允视μ煜呦低臣叭殖S玫淖罴鸭尤ㄏ凳荚颍致哿艘恍常用的自适应数字波束形成算法。治隽嗽残握罅蟹较蛲继匦圆⒅赋銎溆湃钡悖阂胗邢蛘笤6栽残握罅蟹向图进行综合,通过选取合适的有向阵元的辐射函数,能够有效降低圆形阵列的副瓣电平:。诟ǖ脑残握罅衅谕较蛲迹酶慕奈榈挛值隆ɡ蜕檠ǘ跃匀分布有向阵元的圆形阵列方向图进行综合;同时,利用以给定的期望方向图与所要综合方向图之间的均方距离最小化为优化准则,求出最优加权向量的方法对攵栽仓握罅刑煜摺⒃沧缎握罅刑煜吆桶肭蛐握罅刑煜撸隽艘桓鐾一的阵列方向图函数,分别给出了各自的方向图分布特性,并进行了性能分析与自适应数字波束形成:圆形阵列;方向图综合:自适应零点形成第之一。波束形成技术的主要目的是使阵列天线方向图的主瓣指向所需的方向,而其主要工作如均匀分布有向阵元圆形阵列方向图进行综合,并通过加入自适应零点形成的约束条件,在指定的干扰方向上形成自适应零点。关键词:有向阵元比较。
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第滦髀课题来源、背景和意义,、河南省高校杰出科研人才创新工程项目⒑幽鲜「咝2謖新人才培养工程昂幽省自然科学基金资助课题。自适应技术与优化理论有密切的关系。从世纪初开始,各方面的研究工作促成了自适应技术的出现。首先虷对频带和信噪比进行了研究,香农提出了信息的度量方法,维纳建立了最佳滤波器的基础,以及卡尔曼滤波算法的提出,这些研究成果对雷达通信以及其他许多领域产生了深刻的影响。世纪年代末,“自适应天线”这一术语首先由形成了很多分支,自适应波束形成就是其中之一。世纪年代末,由美国斯坦福大学的和提出的惴ㄒ约捌渌说难芯康於苏庖谎芯糠较的理论基础并对其发展起了极大的推动作用。世纪年代随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展,白适应技术的研究领域得到更为广泛的拓展,成为最活跃的研究领域之一。近二十年来,数字波束形成技术主要应用在双基雷达、高频超视距雷达、三坐标雷达、相控阵雷达和一些电子对抗系统等,此外还应用在通信、声纳、地震勘探、导航等其它领域。数字波束形成技术闹饕D康氖鞘拐罅刑煜叻较蛲嫉闹靼曛赶蛩的方向,而使其零陷对准干扰方向,尽可能的提高阵列输出所需信号的强度,同时减小干扰信号的强度,从而提高阵列输出的信干噪比。其实质是一个多通道的阵列信号处理系统,它既不同于通常信号的时域处理,也不同于频域处理,是一个空域滤波的概念。通过选取合适的自适应算法,低衬芡毙纬啥喔龆懒河南大学硕士研究生学位论文等人用来描述所谓“自定向天线系统”。进入世纪年代,自适应技术在许多领域进行了开创性工作,可控的波束,能实时实现对有源干扰的方向图调零,能获得超低副瓣的天线方向
国内外研究现状河南大学硕士研究生学位论文目前,基于均匀线性阵列完善,每年都有大量的成果问世。均匀线性阵列具有阵列结构简单,易于处理等优点,但它作为一个一维线性阵列,也有其不足的地方。比如,它只能提供的方位角,不能提供有关信号源俯仰角的信息,它的方向图主瓣宽度在偏离法线的方向上会展宽而造成分辨率下降等。而均匀圆形阵列作为一个平面阵列,比均匀线性阵列有更多优点,它不仅可以提供的方位角,方向特性。此外,由于圆形阵列天线具有远场模式与频率无关的特点,故可以采用宽带、超宽带发射信号以获得高距离分辨率。因此,本文主要以均匀圆形阵列为对象,研究其方向图综合及其自适应零点形成等问题。经过近三十年的发展,自适应信号处理的理论基础已经建立,采用阵列天线的相控阵雷达发展迅速,自适应数字波束形成技术在相控阵雷达中得到广泛应用,并正在成为现代雷达最重要的标志之一。目前,各国的科技人员一方另一方面则大力发展和研制实际系统,并已取得了一定的研究成果,出现了一些自适应天线的雷达系统,其中比较有代表性的实验系统有:年美国林肯实验军研究实验室和海军作战中心共同开始研制的采用际醯氖终罅欣状6谝灿凶约貉兄瞥晒Φ腄系统,如年所的ピJ辗⑾嗫阵雷达笛樘ǎ臀鞯绲乃多乩状顳系统;年成电雷达自适应阵列实验系统;成电和所的双基地自适应干扰抑制处理系统;以及我国国防科技大学研制的U笏俾蔛驛低场目前已研制的高速系统基本上都是基于线阵的。尤其是在国内,还没有基于圆阵的收发全笛橄低场;谠舱蟮