子阵级阵列加权置零综合技术研究

为了降低馈电网络的复杂度及设备研制成本,在大型相控阵天线中通常采用子阵的布阵方式.在子阵的基础上进行加权置零综合,通过推导将阵列置零操作转换成解一组线性方程组,进而采用Gram-Schmidt正交化法进行求解.结果表明,本文的置零方法,使得方向图改变较小,零点深度较深.在所需置零方向的邻近三点进行联合置零操作,零点宽度得以明显加宽,可用于工程实用.     

阵列部分单元相位加权波瓣综合

从自适应信号处理的角度出发,描述了阵列天线部分单元仅相位加权波瓣综合方法,并通过计算实例验证了该方法的正确性。该方法可用在天线波瓣图中设置宽凹口以对付宽带宽角干扰,亦可用于机载雷达天线不对称波瓣赋形以抑制地海杂波等。部分单元相位加权波瓣综合方法比满阵单元相位加权波瓣综合方法更具有实现性和灵活性。     

相控阵天线波瓣置零综合的相位加权闭环实数算法

本文提出了一种相控阵天线仅相应加权波瓣置零的新算法,此算法基于“单元零点向量法”和Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ正交化方法,它能有效地设置宽零点低凹口。另外,对由于 相位量化而引起的凹口电平上升也进行了分析。     

密度加权相控阵天线随机馈相和波束置零实验研究

叙述了在密度加权相控上进行的随机馈相和波束置零实验，得到了随机馈相抑制副瓣电平的结果，指出了副瓣电平抑制量与扫描角位置和移相器位数有关，证实了用相位加权置零实数算法在最大幅瓣处置零可以很好地抑制该副瓣的电平，在波束其它方向置零效果也很好。     

发射波束部分阵元置零综合分析

针对选择阵列部分单元控制的情况,分析了发射波束零点形成的两种方式,即部分阵元的幅相加权综合和部分阵元的唯相位综合加权方式。通过对这两种置零综合的算法研究和仿真分析,并从形成零陷的深度及对副瓣扰动等方面,比较了这两种发射波束置零综合方法的性能。     

阵列天线赋形波瓣仅相位加权实现自适应零控

基于改进的Ｗｏｏｄｗａｒｄ综合法，给出了一种在阵列天线方向图赋形的同时，对干扰方向实现自适应零控的方法。该方法仅需对阵列单元的相位进行预置加权就能在任意干扰方向使波瓣自适应形成宽凹口。文末给出了计算结果。     

天线正交加权改变天线方向图方法及其应用

指出了目前改变天线方向特性存在的问题和困难;在研究环形天线方向特性的基础上,提出了一种能够快速旋转天线方向图的新方法,即天线正交加权法.该方法可在天线不便旋转或不能旋转的情况下,通过对天线接收的信号进行加权处理控制天线方向图的旋转,达到天线方向图快速改变的目的.最后对该方法的推广应用进行了探讨.该方法具有可靠性高、精确...     

基于约束差分进化的阵列置零

阵列置零的同时,阵列的旁瓣电平升高、主瓣增益降低甚至阵列指向都会发生改变,导致阵列性能降低。针对阵列置零时阵列性能降低问题,提出一种约束优化模型。在约束优化模型中不仅设置了零陷深度约束和近旁瓣电平约束,还设置了阵列期望方向增益约束及阵列指向约束。在满足约束条件下,使得阵列旁瓣电平最低。并且针对标准约束差分进化算法收敛慢,采用自适应约束差分进化(e-SADE)算法,该算法采用多种变异方式相结合、自适应地调节交叉概率和缩放因子。运用自适应约束差分进化分别通过调节阵元相位和阵列功率一定时的阵元权值求解这个约束优化问题,仿真结果表明提出的方法实现了需求的目标方向图,利用自适应约束差分进化算法优化实现阵列置零是有效可行的。     

遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用

遗传算法是一种高效的搜索算法。本文采用遗传算法对18元天线阵列方向图进行综全优化设计，并与用Woodward法得到的结果进行了比较。     

基于频率信噪比加权的麦克风阵列声源定位算法

为了提高噪声和混响环境下麦克风阵列的声源定位算法性能,提出了一种基于频率信噪比加权的可控响应功率定位算法。该算法首先根据每帧阵列信号的频域协方差矩阵估计每个频率的信噪比;然后通过激活函数将频率信噪比映射为加权值,并修正传统的相位变换可控响应功率计算公式;最后利用修正公式计算每个候选位置的可控响应功率值,通过搜索可控响应功率的最大值实现声源定位。该算法根据实时估计的频率信噪比自适应地调整各频率分量对可控响应功率的贡献。仿真结果表明,与传统的相位变换可控响应功率算法、维纳预滤波波束形成算法相比,在噪声和混响的复杂声学环境下,本文算法的定位正确率更高,均方根误差更小,对噪声的鲁棒性更强。      

相位加权阵列天线的互耦分析及补偿

采用分段正弦基函数Galerk in法计算了阵列天线的阻抗矩阵,利用互耦阻抗方程分析了相位加权阵列的幅相恶化程度,且用矩量法分析了互耦对两种相对加权阵列天线性能的影响。提出了一种互耦补偿的方法即网络分析法,仿真结果表明了这种补偿方法的正确性和有效性。     

相位加权低副瓣阵列天线综合技术研究

国内外对于波束综合技术虽已进行了大量的研究开发工作,但主要集中在接收系统,而对于发射波束研究相对较少。基于工程需要,提出了一种改进的二进制遗传算法实现相位量化的唯相位低副瓣波束综合技术,并给出了实验数据和性能曲线。理论分析和实验结果表明该算法在大多数情况下能有效降低副瓣,且主瓣宽度不变,因此该算法具有较大的实际意义。     

基于口径场变换的相控阵天线加权系数修正方法

提出了一种基于口径场变换的阵列加权补偿技术,该补偿技术利用仿真或测试的方向图数据,反演等效激励数据,迭代逼近理想的激励数据,进一步修正天线阵列的加权系数,从而获得理想的低副瓣方向图性能.以一个16元八木天线相控阵为例,由于采用多种规格的天线单元,单元方向图增益差异较大,影响合成方向图性能,而通过应用该方法修正后,天线性能接近设计值.仿真结果和近场测试结果进一步验证了该方法的准确性.     

加脊喇叭构成的幅度复加权测向圆阵研究

常规宽频带双通道干涉仪测向圆阵在高频时系统稳健性能较差，在此基础上本文提出了利用加脊喇叭天线构成的幅度复加权测向圆阵作为补偿手段。论文对幅度复加权测向原理进行了详细推导，并利用实际测试结果进行了研究。结果表明：阵元在满足特定幅度方向图的情况下，幅度复加权测向阵列可以得到较高的测向精度。由于无须利用相位信息，不存在相位模糊问题、由于不受阵列口径限制，从而可以靠增加阵元数目来补偿阵元边缘电平。提高了系统灵敏度、增强了系统稳健性能。     

水声发射换能器共形阵振速权值计算方法

用边界元理论结合优化方法计算了水声发射换能器共形阵在期望辐射方向性下的振速加权向量，提出了振速的2种加权方式，并给出了计算实例。计算结果表明这两种加权方式都可以校正不考虑障板影响和阵元间相互作用时用平面波模型进行常规波束形成加权的指向性偏差，并且最小二范数加权可在确保声轴上某点声压一定的条件下使振速加权向量的二范数最小。     

数字波束方向图综合技术

数字波束形成技术充分利用了阵列天线所检测到的空间信息,可以获得超分辨率和低副瓣的性能、实现波束扫描和波束赋形等。提出一种基于线性约束最小方差波束形成算法的方向图综合算法,算法通过迭代运算,能够获得需要的方向图形状。算法仿真以降低由24个天线单元组成的均匀圆阵的方向图副瓣为例,通过3次迭代运算,将副瓣电平降至-40dB左右,满足了工程需要,说明算法是有效、可行的。     

任意阵列的低副瓣宽凹口仅振幅加权口面综合的实数算法

本文给出了一种仅振幅加权的宽凹口低副瓣的口面综合的实数算法,它基于“单元零点向量法”和Ｇｒａｍ—Ｓｃｈｍｉｄｔ正交化方法,此算法能够适用于任意复杂口径天线阵列（包括一维、二维和三维情况）。作为举例,本文给出了此算法对线阵、圆周阵和椭圆周阵的模拟计算结果,结果证明了本算法是行之有效的。