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論文:自適應共形陣列天線的研究與分析

2014-09-29 我要評論(0) 字號:
主題資源: 陣列天線
資料語言: 簡體中文
資料類別: PDF文檔
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更新時間: 2014-09-29 23:40:16
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資料簡介

在高速運行的飛行器或其他移動平臺載體表面,常需要安裝共形陣列天線。共形陣列天線不但不改變載體的空氣動力學性能,便于安裝;而且能夠有效降低飛行器的雷達散射截面積(RCS),提高隱身性能。在實際運用中,共形陣列會存在遮擋效應:即某些陣元無法接收到來自每一方向入射的信號。本文研究了共形陣列的自適應數(shù)字波束形成技術,推導了圓柱共形陣列、圓臺共形陣列、半球共形陣列的方向圖函數(shù),并在理想狀況下對上述陣列上進行了數(shù)字波束形成研究,得到了較好的仿真結果,此外,還考慮了遮擋效應對共形陣列波束形成的影響,并引入了有向陣元和理想情況進行了分析比較,主要內容如下:

首先介紹了白適應天線系統(tǒng)模型及常用的最佳加權系數(shù)優(yōu)化準則,討論了一些常用的自適應數(shù)字波束形成算法,并且在均勻線陣上進行了仿真。

其次介紹了陣列信號處理的基本模型,推導了常用平面陣列的方向圖函數(shù)。利用MVDR算法在平面陣列上進行了波束形成,并在指定的干擾方向上形成自適應零點。

然后介紹了共形陣列的概念,推導了以均勻圓陣為基礎的圓柱共形陣列、圓臺共形陣列、半球共形陣列的方向圖函數(shù),并且分析了陣元數(shù)目、圓環(huán)數(shù)目、環(huán)間距、傾斜角及環(huán)間角度差對波束形成的影響。最后分析比較了上述三種共形陣列的特點。

最后介紹了QR分解采樣矩陣求逆(QRD.SMI)算法,利用該算法在理想狀況下的圓柱共形陣列、圓臺共形陣列、半球共形陣列上進行了波束形成仿真,在指定的干擾方向上形成自適應零點。然后在考慮遮擋效應的共形陣列上進行了波束形成研究,通過加入自適應零點的約束條件,在指定的干擾方向上形成零點,并引入有向陣元對結果進行了分析和比較。

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