双基机载雷达的杂波谱补偿方法

双基机载雷达结构中杂波多普勒频率是随距离和双基结构发生变化的,使杂波谱在距离上呈现严重的非平稳性,导致杂波协方差矩阵估计困难．针对此问题提出一种基于最小二乘的空域导向矢量拟合的杂波谱补偿方法,先将训练单元上的空域导向矢量向待检单元的空域导向矢量投影得到一个变换矩阵,用这个矩阵对训练单元上的数据进行预处理,消除杂波谱的非平稳性,得到足够的统计数据,从而构造新的杂波协方差矩阵,最后利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制．仿真结果表明该方法能够有效地抑制地杂波的非平稳性,提高雷达杂波抑制的性能．     

天线互耦对室内MIMO无线信道容量的影响

考虑多天线间互耦,建立了多天线系统等效网络模型,导出通用耦合系数矩阵。应用互耦补偿方法拓展了室内多输入多输出(MIMO)无线衰落信道模型的研究,数值分析了天线单元间的互耦对室内MIMO无线信道容量的影响。验证互耦对空域相关性无影响的条件,计及互耦要比不计互耦对信道容量的影响要大,但互耦导致的天线方向图畸变可能产生角度分集的效果,从而降低信道的相关性并提高信道容量。     

基于联合特征导向矢量的多通道SAR地面动目标检测定位

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法．首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重新定位．仿真结果表明该方法对图像配准误差具有稳健性,在图像配准误差达到一个像素的情况下,该方法仍能获得与图像精确配准时相当的目标检测性能和测速定位精度．     

面向天线互耦效应抑制的波束预编码算法

针对毫米波混合波束成形系统研究中没有考虑天线互耦效应对毫米波系统性能影响问题,结合天线互耦效应分析,提出了一种基于改进正交匹配追踪算法的波束预编码方法．该方法首先推导出了天线互耦矩阵,在此基础上建立了等效互耦信道模型;其次,以所建立的等效互耦信道模型为基础,以最大化传输速率为目标,利用改进的正交匹配追踪算法求得预编码向量,从而获得互耦效应下的最优波束．仿真表明,这种波束预编码方法能够有效地抑制互耦效应造成的波束畸变,保证通信质量．     

空时耦合项对空时自适应处理的影响

为了利用混响谱的扩展和空-时耦合特性,采用空时自适应处理(STAP)理论进行混响抑制和运动目标检测,提出了应用于水下声呐环境的空时自适应修正方法.结合雷达目标回波模型分析了空时自适应的原理;分析混响空-时耦合项,对空时自适应方法进行修正,并提出了应用空-时耦合导向矢量进行空时处理;将该修正方法用于最优处理和目标检测.仿真结果表明,修正空时自适应方法有利于水下目标检测,应用空-时耦合导向矢量有助于提高目标方位估计能力.     

互耦对阵列信号处理影响及其补偿的若干问题

文中讨论了考虑阵列天线单元互耦时阵列信号处理的若干问题,主要分析了互耦对自适应零点形成、超分辨方向估计、超低副瓣的影响及其在确知互阻抗情况下的补偿问题(统一方向矢量补偿方法),为了较直观地看出10元等距线阵的互耦对这三大问题的影响情况及补偿的有效性,文中还用矩量法精确计算了互阻抗并分别对此进行了计算机模拟。     

基于Y型阵MIMO天线互耦效应及信道容量

针对多输入多输出(MIMO)天线阵列在阵元间距较小及平均波达角较大时信道容量会急剧下降的问题,提出了基于Y型阵列结构的MIMO接收天线模型.利用天线阵列互耦效应等效网络模型,导出Y型阵模型的信道相关性和互耦相关性的闭合表达式,阐明了其阵列互耦效应下信道相关性与无互耦相关性之间的关系.分析了入射信号的中心到达角和角度扩展分别对互耦效应下Y型阵MIMO信道容量的影响.与均匀圆型天线阵列性能比较结果表明,Y型MIMO天线阵列能充分利用其空间结构,具有稳定的信道容量,且信道容量优于均匀圆型天线阵列,能有效地改善阵列互耦效应,提高系统性能.     

基于双迭代与二阶锥规划的机载雷达稳健降维STAP方法

针对机载雷达空时自适应处理（STAP）中期望目标导向矢量的失配问题,提出一种基于双迭代与二阶锥规划的稳健降维STAP方法。该方法首先将权矢量分解为空域与时域两个低维权矢量的Kronecker积,然后分别限定实际空域、时域导向矢量与假定导向矢量之间的误差范数边界,并通过对各自最差性能进行优化,转化为相应的SOCP形式,进而利用双迭代算法实现了对两个低维权矢量的分别求解,最终合成全维STAP权矢量。该方法在保证稳健STAP性能的同时,通过双迭代降维处理,能够有效降低训练样本数需求与运算复杂度,因此更具有实际应用价值。仿真结果验证了算法的有效性。     

天线互耦对X型极化分集系统中信道参数的影响

基于等效网络拓展模型,通过耦合矩阵级联的方式建立了包含天线单元间互耦影响的X型极化分集系统理论分析模型,进而推导出天线单元平均接收功率以及空域相关系数的解析式,由此可以分析天线间互耦与来波平均到达角对天线单元平均接收功率及其信道容量等的影响．仿真结果表明,在以对称振子为单元的分集系统中互耦降低了天线单元平均接收功率及其信道容量．     

应用互耦补偿的多天线无线系统容量分析

针对互耦对空域相关性影响的两种对立观点,分别应用不同的互耦补偿方法修正多天线系统的传输矩阵,推导出容量公式。通过电磁场数值方法并结合蒙特卡罗实验,指出了在射线模型下互耦对容量的作用需取决于入射波的角谱分布,随着中心到达角的变化,互耦从一个积极的因素变化成一个消极因素。在Kronecker信道模型下,通过数值计算证明了天线方向图相关与互耦矩阵补偿方法是等效的,从而统一了两种对立观点,完善了互耦对相关性作用的研究。     

一种新的均匀圆阵互耦校正算法

提出了一种估计均匀圆阵互耦系数的算法. 该算法首先将包含互耦系数信息的信号子空间向量表示为互耦系数矩阵和理想阵列导引向量的乘积. 然后，对互耦系数矩阵进行变换，进而用一个列向量表示出互耦系数矩阵中的全部独立元素； 并提出了基于最小条件数准则下对矩阵求逆从而给出此列向量的估计. 仿真证明了该方法可以准确估计互耦系数矩阵，并对小误差微扰具有一定稳定性.     

小规模天线阵列波束指向校准算法研究

基于有源方向图叠加原理和杂草入侵优化算法对小规模天线阵列的波束指向进行了校准。对于小规模阵列,由于天线单元之间的互耦导致阵中每个单元的方向图各不相同,如果使用阵因子理论对其配相,阵列无法扫描到期望的波束指向。为了考虑互耦的的影响,利用有源方向图叠加原理合成整个阵列的方向图;再将杂草入侵优化算法和有源方向图叠加原理进行结合对每个单元的馈电相位进行优化。基于该混合算法,对一个7元平面阵列进行了优化,优化后的相位分布可以使该阵列扫描到期望的波束指向,解决了小规模阵列的波束指向偏差问题。     

一种新型微带天线及其宽角扫描特性研究

该文主要描述了一种适合宽角扫描的相控阵天线单元设计思路,研究了其组阵实现宽角扫描的特性。为尽量减少大角度扫描过程中由于天线单元波束宽度有限带来的阵列增益下降,采用折叠地板的方式展宽天线单元半功率波束宽度;同时,为了降低互耦引起的天线单元方向图畸变,在宽波束设计基础上探索了降低天线互耦的方法,使得真实阵列方向图尽可能地满足方向图乘积定理,从而实现宽角、高增益扫描的目的。经一维线阵的仿真和测试,设计了一种能扫描到±70°且增益变化不大的宽角扫描阵列。设计的天线还能作为一种典型的天线单元,应用于5G等民用消费电子场景。     

一种圆形智能天线阵的实现及其互耦研究

利用遗传算法和矩量法相结合的方法,优化设计了智能天线阵列单元——同轴串馈印刷振子天线．分析了考虑互耦影响的圆形智能天线阵,考虑互耦的计算更接近实际情况,通过实验天线验证了其有效性．     

贝塞尔级数展开的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

提出了基于级数展开的杂波谱补偿方法,首先采用贝塞尔函数对每个距离环实现方位和俯仰角的分离;接着将训练单元的俯仰矢量向待检单元进行投影,得到一个变换矩阵.再使用变换矩阵对给定的多普勒门的数据进行处理,减轻杂波谱对距离的依赖性;最后,从变换后的数据中估计杂波协方差矩阵,再利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制.仿真结果表明,该方法能有效改善杂波的非平稳性,提高了系统抑制杂波的性能.     

天线子阵划分的OSTBC特征波束形成技术

利用对阵元间距要求相互矛盾的空间复用和波束形成两种技术,提出了组合波束形成的空时码发射方案,有效发挥他们各自的优势．通过对发射天线子阵不同划分的研究表明,将发射天线分成多个子阵,可以从波束形成获得分集增益,从空是复用获得复用增益．性能分析和仿真结果都表明,基于单一子阵划分的发射方式其性能严重依赖于波达方向和角度扩展,而基于多子阵划分的发射方式不受波达方向和角度扩展影响,性能保持稳定．当波达方向为0°,角度扩展为50°时,与单子阵划分相比,基于多子阵划分的系统性能提升近12dB．若角度扩展变小,则性能改善更明显．     

用旋转不变技术实现互耦和通道不一致的联合抑制简

The performance of subspace estimation algorithms degrades substantially in the presence of mutual coupling and channel discord by the perturbance of the steering matrix. Classical self-calibration algorithms need multidimensional search, optimization and iteration, and large calculation quantity. In order to avoid these shortcomings, a novel joint calibration algorithm using rotational invariance techniques is proposed in this paper. Two sub-arrays' steering matrix can maintain the rotational invariance property in the presence of array errors by switching channels and selecting sub-arrays according to the characteristic of the mutual coupling matrix. So, the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm is applicable to mutual coupling and channel discord scenarios. The algorithm requires neither searching the spectrum peak nor estimating error parameters, and the calibration of array errors does not need an additional calculation quantity. Simulation results show that the proposed algorithm can restrain mutual coupling and channel discord. The performance of the algorithm is equivalent to the performance of the standard ESPRIT algorithm without errors.     

用于MIMO系统的终端阵列天线设计

该文设计了一款工作于2GHz频段的小型贴片天线单元,该单元采用开槽和附加寄生贴片等技术,使其在工作频段内获得了良好的驻波比及回波损耗,可用于TD-SCDMA系统的移动终端。另外,给出了由该天线单元组成的二元阵列结构,并对不同阵列结构端口间的互耦进行了详细的测试。结果表明,天线阵列两端口间的隔离度较高,所设计的天线阵列非常适用于多入多出系统的移动终端。