基于二阶锥规划的相干信号宽零陷自适应波束形成

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的相干信号宽零陷自适应波束形成算法。该算法首先对接收数据协方差矩阵进行Toeplitz重构,然后重构了干扰加噪声协方差矩阵并对其进行零陷展宽处理;接着在保证期望方向波束无失真前提下,约束主瓣宽度和旁瓣电平,使得波束形成器干扰和噪声的输出功率最小;最后将该问题转化为凸优化中的二阶锥规划问题,并使用凸优化工具箱进行快速求解。仿真实验表明,该算法可以在兼顾全部阵列性能指标的前提下,在相干干扰区域形成宽零陷。     

基于极化波束形成的相控阵雷达导引头抗干扰技术研究

压制式干扰往往会使相控阵雷达系统失去其基本探测功能。针对此问题,利用正交极化失配的原理,将干扰信号源在接收端进行极化隔离,由此提高极化相控阵雷达的抗干扰性能。提出极化域-空域联合波束形成技术,推导了旁瓣极化与零陷约束联合优化的最优极化波束形成的优化问题,将优化问题转换为SOCP(二阶锥规划)问题进行求解,最终得到具有旁瓣零陷和极化约束的极化波束。仿真结果验证了算法的有效性。     

模态分解的波束形成方法研究

针对常规波束运用到实际传感器阵列时旁瓣较高的这一缺点,提出了基于模态分解的圆环形传感器阵列的波束设计方法.其利用正交级数将期望波束展开,运用优化方法得到正交级数系数,再根据物理机理得到阵元权值,进而合成方向性.计算机仿真结果表明:使用该方法设计的波束与最近流行的二阶锥规划优化方法相比,在相同主瓣宽度的基础上获得了更低的...     

一种矩形口径三角网格平面阵列的方向图数值优化方法

本文采用差分进化算法优化矩形口径三角网格平面阵列的幅度加权,使阵列方向性满足副瓣电平和零陷电平等设定指标。将阵列的二维方向性视为水平向和垂直向两个相互独立分量的乘积,相应地将优化矢量由二维矩阵变成两个一维矢量相加,明显缩短了优化矢量的长度。同时,限定水平向和垂直向优化矢量关于中心点对称,以大幅减少优化迭代次数。仿真结果证明,本文算法能够快速有效地优化出合适的幅度加权,从而得到副瓣电平和零陷电平满足指标的二维方向图。     

火箭垂直回收着陆段在线制导凸优化方法

为了研究火箭垂直回收着陆段的制导律设计问题,通过求解最省燃料问题获得制导律,将连续优化问题转化为一类二阶锥凸优化问题(SOCP)。采用凸优化问题求解程序,实时计算最优轨迹获得当前制导周期内的制导律,导引火箭飞向目标点并垂直软着陆。该方法对着陆段初始状态偏差和下降过程中气动扰动有较强的适应性。进行了3个算例的仿真,结果表明:凸优化方法具有确定的收敛性质,相较于Radau伪谱法求解更加高效; 参数设置简单,能够满足实时制导需求,具有在线应用的潜力。     

机载共形阵天线阵列信号处理的关键技术

阵列信号处理分为自适应波束形成技术和参数估计技术，两种技术均基于对信号进行空间采样的数拓_进行处理．波束形成技术需使阵列天线方向图的主瓣指向所需方向，并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，从而提高阵列输出的信噪比。空间信号波达方向主要作用则是有效分辨用户信号的来波方向．机载共形阵天线的阵元数量较多，自适应波束形成则需要较大的计算量。     

相干信号零陷加深自适应波束形成算法

针对常规自适应波束形成算法在强相干干扰情况下零陷深度不够,甚至干扰抑制失效的问题,提出了相干信号零陷加深自适应波束形成算法。该算法首先通过构造Toeplitz矩阵来解相干,接着重构和优化了干扰加噪声协方差矩阵,最后在相干干扰处自适应形成深零陷。仿真结果表明,该算法能在相干干扰处形成深零陷,且零陷深度可控,具有较好的鲁棒性。     

文化算法应用于阵列天线方向图综合

介绍了文化算法在阵列天线方向图综合中的应用，以降低线天线阵的最大相对旁瓣电平为优化目标，对线天线阵的方向图进行了优化设计。并给出了基于实数编码的文化算法实现步骤。文化算法所具有的双层结构特性，使其在问题求解过程中能够利用经验知识来指导搜索过程，从而具有较好的全局寻优性能。通过计算机仿真，证明该算法所获得的天线方向图最大相对旁瓣电平低，并且具有较快的收敛速度。     

基于二阶锥规划的同时多频率/多波束干扰优化设计

针对现有宽带波束形成算法效率低,难以满足多频率、多方向的同时多频率/多波束干扰形成设计需求等缺点,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的同时多频率/多波束干扰形成方法。给出了在不同范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;以L₂范数准则为例,将干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式;利用现有的原-对偶内点算法工具箱SeDuMi或者CVX进行快速求解。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下的多频率/多方向雷达目标同时干扰优化设计问题。     

月面大范围空间机动初步优化

月面大范围机动技术将是未来探索以及开发月球的关键技术之一,月面机动轨迹优化可以显著减少机动过程的燃料消耗。主要针对月面大范围机动轨迹进行初步优化,将整个机动轨迹分为上升段、自由漂浮段、第1次动力减速段、垂直动力着陆段,前面3个飞行阶段是对整个飞行任务的初制导,在达到飞行射程的同时使飞行终端满足垂直着陆段的降落要求,通过垂直着陆段修正初制导误差,使飞行器满足目标点精确着陆要求。首先,建立各个飞行阶段的运动学模型,将前3个飞行阶段作为一个轨迹优化问题,采用遗传优化算法对优化问题进行求解。另外,将垂直动力着陆段轨迹优化问题通过无损凸化和离散的方式转化为一个有限维的二阶锥凸问题,通过凸优化求解器求解以实现在线轨迹优化。仿真结果表明,采用的轨迹优化方法具有较高的任务适应性和鲁棒性,可以适应不同机动任务需求实现高精度垂直动力着陆。     

大面阵碲镉汞红外焦平面阵列发展现状及趋势

红外焦平面组件是空间红外光学遥感器的核心器件,随着空间红外遥感对探测目标的空间分辨率、时间分辨率、波段特性的要求不断提高,红外焦平面探测器将向着扩展波长范围、减小光敏元尺寸、增加器件规模等方向发展.介绍了国外发达国家在大面阵红外焦平面阵列技术研究的先进技术,并分析了美国、法国、英国和德国的大面阵红外焦平面技术特点,提出了红外探测器未来的发展趋势.     

参考基元的位置与圆柱阵测向性能分析

为了优化设计立体麦克风阵列，满足声学预警系统全空域测向的需求，推导了立体阵测向系统的克拉美-罗界。在此基础上，以圆柱阵为例，深入分析了选择不同参考基元位置对测向性能的影响。仿真结果表明：相对于参考基元在原点，参考基元在z轴负半轴可以提高俯仰角的估计精度，测向算法也易于实现；参考基元在圆环上则可以同时提高方位角和俯仰角的估计精度。     

异构多种群双交换遗传算法综合矩形平面阵列

提出了一种异构多种群双交换遗传算法并应用该算法来综合矩形平面阵列。该算法通过多个异构子种群并行进化与对精英解的双交换遗传策略相结合的方法。摆脱了传统遗传算法收敛对初始群体的依赖性。克服了收敛陷人局部最优值的缺陷。为了说明该算法的有效性和实用性．运用异构多种群双交换遗传算法对矩形平面阵列的激励幅度和阵元位置进行了优化。     

共形天线分析综合方法研究进展

共形天线阵列技术是天线技术发展的重要方向,在军民用雷达与通信系统中具有广阔的应用前景,其分析与综合问题是天线领域研究的热点与难点课题。本文对共形天线分析综合方法的发展进行了详细总结,并展望了未来共形天线研究的发展趋势。     

实测宽带阵列流形快速获取方法

针对传统阵列流形获取方法在宽带阵列流形获取中测试时间长和信号处理复杂的缺点,提出了基于快速傅里叶变换（FFT）的实测宽带阵列流形的快速获取技术,该技术结合实际水下声接收基阵,由测量数据得到实测阵列流形,进而利用此实测阵列流形进行波束形成,并通过仿真数据和实测数据对比研究了该方法的可行性和有效性。与传统实测阵列流形的获取方法相比,该方法具有测量快速、运算简单等特点。试验结果表明,该方法对于宽带声学基阵的波束优化和实测流形具有重要的工程应用价值。     

发射天线阵列配置对空时分组码分集增益的性能分析

基于空间相关信道下的空时码成对错误概率．在角度功率谱为均匀分布的情况下，将空间信道相关性矩阵表示为阵列尺度半径的函数．利用空时分组码矩阵的正交特性。推导出空时分组码成对错误概率与空间相关矩阵特征值的关系表达式，并利用数值分析的方法比较了均匀圆阵和均匀线阵的分集增益。结果表明在天线阵列小尺度分布条件下圆形阵列优于线性阵列。最后通过计算机仿真验证了理论分析结果。     

均匀圆阵二维波束形成的性能分析

为了获得更高的武器性能,飞机、导弹和卫星等各种先进的飞行器所携载的雷达用相控阵雷达形成"共形阵列天线"已成为发展趋势。文中对导引头天线新的发展方向作了简要的探讨,分析了一种可以应用于导引头的共形相控阵天线———均匀圆阵的二维(方位和俯仰)波束形成特性,通过仿真分析了相对半径与阵元数对方向图的影响、均匀圆阵的扫描范围以及波束宽度随扫描角变化的情况,并指出了均匀圆阵在波束形成中存在的一些问题。     

基于声场预报的共形阵波束优化方法与实验研究

在工程实际中，声接收基阵波束设计和优化的一个重要问题是实际阵列流形的获取。由于实际测量阵列流形的工作面临很多困难，难以推广使用，本文提出声场预报的方法，使用ANSYS和SYSNOISE软件模拟测量阵列流形的过程，通过对复杂结构基阵的声场进行数值预报，得到了与实际相符合的基阵阵列流形，并通过共形阵水池实验验证了该方法的有效性。     

用于宽带测向的广义阵列流行内插算法

文中把阵列流行内插宽带测向算法应用到均匀线阵上，并给出了求变换矩阵的另外两种方法。与通常的宽带信号子空间方法相比，提出的算法不需要对波达方向进行预估计，且具有对相干宽带信号进行测向的能力。理论分析和仿真实验证明了文中测向算法的有效性。     

弹丸落点被动声定位方法

为提高目前炮兵定位以及靶场试验弹丸落点检查精度,提出一种基于五元十字阵的双基阵定位模型.分析五元十字阵中测距、阵元间距对定位精度的影响,介绍利用声传感器阵列的被动声定位方法,利用三角交会法对目标进行定位并仿真分析.仿真结果表明:基于五元十字阵的双基阵比单基阵的测距相对误差小,能够有效提高定位精度,具有较好的工程应用价值.