一种低旁瓣的子阵级数字波束形成方法

大型相控阵天线有成百上千个阵元，子阵级的自适应波束形成技术能在保证良好的处理性能下有效地降低运算量。相控阵天线除了要自适应抑制强干扰源之外，还要求在强杂波背景下具有低或超低副瓣电平。采用归一化的数字波束形成方法来降低子阵的旁瓣电平。仿真结果表明，该方法能保持良好的阵列方向图，有效地抑制干扰并降低旁瓣电平。     

一种输出信噪比最大的引信天线波束形成算法研究

根据软件无线电引信天线波束形成的特点和要求，研究了一种使输出信噪比最大的波束形成算法。并通过MATLAB对这种算法进行仿真，仿真结果表明：这种算法能满足引信天线对主波束倾角准确度的要求，同时副瓣电平也相对较低，对从副瓣进入的干扰信号也进行了有效的抑制。还在数字信号处理器（DSP）中对这种算法运行的实时性进行了测试，测试结果表明：可以满足引信天线波束形成对实时性的要求。     

基于自适应理论的圆柱形阵列波束赋形算法

基于自适应天线阵理论,研究共形阵的赋形算法,给出一种用于圆柱形阵列天线三维方向图的波束赋形算法。该方法通过迭代获得一组最优阵元激励幅相加权值,可以同时控制阵列波束的方向、形状和副瓣电平。通过圆柱形阵列的仿真计算得到满足设计要求的三维平顶波束和余割波束方向图,证明这种算法的有效性。     

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。     

线阵双基地声纳波束零点形成MUSIC算法

以线阵为双基地声纳接收基地阵列流形,提出了一种基于多信号分类(MUSIC)技术的波束零点形成算法。算法可在屏蔽发射基地强直达波干扰基础上,有效地接收目标回波信号。讨论了干扰强度与干扰波达方向对算法性能的影响。提出了改进的MUSIC波束零点形成算法。在干扰波达方向小幅偏离时,接收基地亦可获得理想的干扰抑制效果。     

双线阵的CTA算法研究

在远场目标的假设前提下，研究了双线阵的CTA算法。推导了理想状态下双线阵常规波束形成的方向指向性函数，分析了理想状态下双线阵延时相加和延时相减两种常规波束形成方法左右舷分辨性能。针对传统的双线阵波束形成方法延时相加和延时相减波束形成空间分辨性能差，而传统的高分辨方法一最小方差无畸变响应( MVDR)计算量大、不易在实际系统得到应用的事实，提出双线阵子阵算法，并给出了双线阵CTA算法的表达式和信号处理流程图。理论研究表明：子阵算法尤其是基于延时相加的CTA算法具有计算量小、波束窄、空间分辨性能好而且还有很好的左右舷分辨性能。最后海试数据验证了理论分析结果的正确性。     

基于均匀圆阵的步进频率信号发射波束形成

步进频率信号作为一种宽带信号,可以在降低信号处理瞬时带宽的条件下实现高距离分辨力,是一种很受关注的信号形式.文中分析了这种信号在均匀圆阵的宽角发射时波束方向的偏移情况,并提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)的波束形成方法,仿真结果证明该方法是有效的.     

鱼雷共形阵自适应宽带恒定束宽波束形成研究

低频和宽带作为鱼雷自导系统的一个重要发展方向,受到人们越来越多的关注。而共形阵宽带恒定束宽波束形成作为宽带共形阵鱼雷自导系统的一项关键技术,其性能的好坏直接影响共形阵鱼雷的总体性能。该文应用维德罗提出的最速下降法,提出了适用于鱼雷共形阵的宽带恒定束宽的自适应算法和系统结构框图,并对其进行了详细的理论计算和仿真试验。仿真结果表明,该方法对于宽带信号的恒定束宽波束形成具有良好的效果,对共形阵鱼雷自导系统的宽带波束形成有重要的工程应用价值,同时对现有鱼雷自导系统宽带波束形成方法的改进也具有参考意义。     

基于遗传算法的稀疏子阵布阵优化软件

为降低相控阵雷达天线的系统复杂性及硬件成本,采用稀疏阵列和子阵技术对天线阵面进行稀疏优化布 阵。对稀疏子阵的布局优化进行分析,基于遗传算法研究优化后的稀疏子阵布局;对稀疏子阵波束形成算法进行设 计,通过采用二级加权法,先对子阵内部阵元采用固定加权法获取阵元级权矢量,再对子阵级数据采用自适应波束 形成算法求取子阵级最佳权矢量,从而实现稀疏子阵的波束形成;设计子阵优化布局与波束形成应用软件。结果表 明：该软件具有良好的人机交互界面,可对天线稀疏优化设计起到较好的辅助和验证作用,有效提高天线阵列优化 设计自动化程度。     

一种正交投影自适应波束形成快速算法

正交投影自适应波束形成算法性能优良，但需要进行矩阵特征分解，运算量大．为了减小正交投影自适应波束形成算法的运算量，提出了一种正交投影自适应数字波束形成快速算法．该算法利用阵列协方差矩阵的一个子矩阵得到干扰子空间。无需特征分解，且无需估计整个协方差矩阵，而只需估计该子矩阵，因而易于工程实现．当阵元数相对干扰数较大时，该算法性能与正交投影算法相差不大，但运算量要小得多．理论分析和计算机仿真结果表明。此方法是有效的．     

基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成

针对存在导向矢量失配和快拍数不足时,声矢量阵标准Capon波束形成器性能急剧下降的问题,提出了一种基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成算法。鉴于声矢量阵声压通道和振速通道的导向矢量误差来源不同,分别为声矢量阵声压通道和振速通道设计了广义旁瓣对消器;利用最差性能最优化的思想,将声矢量阵标准Capon波束形成器转化为稳健最小二乘估计问题;利用二阶锥规划求解。仿真分析表明,该算法在抗导向矢量失配、快拍数不足、阵元姿态误差方面均有良好的性能。     

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。     

Beam Pattern Synthesis Based on Hybrid Optimization Algorithm

As conventional methods for beam pattern synthesis can not always obtain the desired optimum pattern for the arbitrary underwater acoustic sensor arrays,a hybrid numerical synthesis method based on adaptive principle and genetic algorithm was presented in this paper.First,based on the adaptive theory,a given array was supposed as an adaptive array and its sidelobes were reduced by assigning a number of interference signals in the sidelobe region.An initial beam pattern was obtained after several iterations ...     

基于BTT的反鱼雷鱼雷偏航角速率控制器设计

反鱼雷鱼雷(ATT)的机动性对于其成功拦截来袭鱼雷的概率有着重要作用,而随着ATT机动性的提高,对其控制的难度也越来越大,这就对ATT的控制器设计提出了更高的要求.可以选用倾斜转弯(BTT)控制方式来提高ATT的机动性.研究了常规的比例-积分-微分(PID)控制,智能PID控制,预测函数控制(PFC)和模糊自适应PID控制,并将它们分别应用于ATT的偏航角速率控制.仿真结果表明,相对常规PID控制,智能PID控制、PFC和模糊PID控制时,系统控制过程平滑、无超调,系统响应快速、稳定、准确,且结果简单,实用性强.相比较而言,PFC相对智能PID控制和模糊PID控制响应速度更快,而且计算量小,更适应ATT偏航角速率控制系统的快速响应要求.     

MVDR波束形成在噪声源识别中的应用

为了确定水下航行器主要辐射噪声源的特性,对各噪声源进行量化排序,本文研究了基于阵列信号处理的可应用于水下辐射噪声源识别的最小方差无畸变响应（MVDR）波束形成方法。使用16个水听器组成接收阵列并通过MVDR算法对采集数据进行解算,实现对各噪声源方位和能级的识别。仿真和试验均证明了该方法的正确性和有效性。     

基于多普勒信息的盲波束形成方法在声呐信号处理中的应用研究

本文针对水声环境和水声信号的特点，提出了一种可用于任意阵形的自适应神经网络盲波束形成方法。该方法在未知基阵响应向量的情况下，利用水声信号多普勒频率信息，估计波束形成的权矢量，采用神经网络的方法实现盲波束形成，从而避免了矩阵的求逆运算，不但减小了运算量而且易于用硬件实现。此外该算法具有收敛速度快、鲁棒性强、估计精度高等优点。通过拖曳阵和体积阵的仿真实验，验证了所提出方法的有效性和正确性。     

相控阵雷达自适应调度及优化算法研究

在具有时间窗的相控阵雷达调度算法基础上，提出了一种提高调度成功率的优化算法，该算法在调度本次任务的同时，考虑到下一任务的调度情况，以本次调度产生最大连续空闲时间间隔为目标条件来进行调度。仿真结果表明，文中提出的优化算法能有效地完成相控阵雷达自适应调度，调度成功率明显增加。     

基于新型浮点DSP的AUV导航计算机系统设计

为使自主水下航行器（AUV）导航计算机成本、功耗和体积达到最低,设计了一种基于TI公司新型数字信号处理器（DSP）——TMS320F28335的小型导航计算机,取代以往基于双处理器结构的同类系统,其浮点运算能力可满足导航计算要求,同时采用片内的6路A/D转换器,3路异步串口,2路控制器局域网（CAN）总线等资源完成数据采集和通信功能,外扩一片非易失性NAND FLASH实现大容量数据存储,高速数据交换通道可用于扩展高性能DSP阵列。仿真结果表明,在规定的周期内,系统可完成数据采集、接口通信、导航解算、数据存储等任务。该设计用单片处理器和最少的外围芯片数量实现了高性能的导航计算机系统。     

一种新的临近空间MIMO雷达的空时自适应处理方法

针对多输入多输出（MIMO）雷达动目标显示（MTI）中均匀密布阵列性能较差、稀疏阵列会导致栅瓣,进而出现盲速和一定尺寸平台上天线长度受限的问题,提出了以降低最小可检测速度(MDV)为准则的MIMO雷达天线阵列优化设计方法。结合具有良好自相关和互相关性能的二相编码正交信号,改善了尺寸受限平台上MIMO雷达的STAP性能;仿真比较分析了不同天线阵列结构时的空时自适应处理（STAP）性能,验证了该方法的有效性。     

一种新的频域自适应波束形成算法

在分析传统自适应波束形成的基础上，提出了一种新的频域自适应波束形成算法。该波束形成算法先对输入信号进行FFT，然后在空间频域上带通滤波，最后.通过LMS(最小均方）算法实现自适应波束形成。FFT变换后信号自相关下降，LMS算法收敛速度提高；空间频域上帯通滤波可以消除带外的干扰信号，实现容易；带通滤波后的信号维数大大下降，LMS算法计算量和存储量大大降低，收敛速度进ー步提高。理论分析和仿真结果表明了该算法收敛速度很快、性能较好，且计算量和存储量较少，易于实时实现。