均匀平面阵下的二维DOA估计与互耦自校正

针对存在互耦效应时均匀平面阵的测向鲁棒性问题,提出了一种基于秩损准则的互耦自校正算法。根据对互耦效应的先验知识,提出的算法只需将受互耦扰动的阵列响应在变换域中重新排列,便可在后续处理中屏蔽掉互耦效应的不利影响,同时也避免了现有工作中存在的阵列孔径损失问题。借助秩损估计原理,在变换域中设计了一种巧妙的计算步骤,使得方位估计的降维操作得以实现;并且,后续还可通过特征分解法得到更精确的互耦系数估计,以进行阵列误差自校正。与现有的研究工作相比,所提算法无论是在估计精度,还是在计算效率上均有着显著的性能优势。     

平面阵波束形成算法效率比较

二维平面阵声呐系统所采用的阵元个数、形成波束的数量都较一维线阵声呐系统高一个数量级,数据处理量巨大,对信号处理机的实时处理能力要求非常高。如何提高二维波束形成算法的效率是工程实现二维平面阵声呐系统的关键,本文讨论了三种二维平面阵波束形成算法,并对这三种算法进行了计算效率和波束性能的对比。     

平面阵雷达振动变形特性分析

平面阵雷达的阵面变形误差影响天线的电性能,设计过程中需要对阵面变形特性进行分析.文中提出利用最小二乘法评定阵面平面度,采用坐标变换方法分析变形平面的刚性位移,通过变形阵面的平面度、转动角度和平动位移全面评估阵面的振动变形特性.分析某平面阵雷达在振动环境下的变形,获得变形阵面的变形误差和刚性变形,评估振动环境下阵面的变形特性,为结构的刚度设计和雷达的电性能评估提供理论支撑.     

平面阵低旁瓣波束形成方法研究

针对实际应用中需要降低旁瓣电平的问题,对阵元数目为324的均匀平面阵列进行波束形成仿真,分析比较了基于LCMV算法的2种低旁瓣波束形成方法的仿真结果。仿真结果表明,2种方法都能够有效地降低旁瓣电平,提高主瓣和副瓣最大电平之比。在主瓣和副瓣最大电平之比相同的情况下,权值迭代方法与协方差矩阵迭代方法相比具有更大的波束增益。在迭代次数相同的情况下,协方差迭代方法具有更高的主瓣和副瓣最大电平之比。     

互辐射对八元平面阵的影响分析及试验

阵元间互辐射作用的存在会导致密排阵的性能变化,如谐振频率漂移、辐射功率降低等,对基阵整体性能产生不利影响。该文分析了八元平面阵的互辐射阻抗特性,通过改变互辐射阻抗来提高阵的辐射功率,并通过将互辐射作用引入指向性的算法,修正了基阵的指向性算法。在此基础上,用有限元软件仿真了基阵的指向性,并制作样机进行了试验。结果表明,工作频率越低,阵元间距越小,阵元间互辐射作用越强烈,引入互辐射作用修正的基阵指向性更接近真实情况。     

基于共形声基阵的鱼雷效能研究

鱼雷声基阵发展的新方向--共形阵技术,是目前发达国家争相研究热点,而我国却缺乏对其的深入研究,尤其是对共形声基阵鱼雷作战效能的分析.对此,首先采用"碰撞航向法"、"跟踪法"等方法分析共形声基阵鱼雷在本艇导引时作战能力,然后分析了共形声基阵鱼雷在自导导引时抗干扰能力、垂直命中等能力.结果表明,由于采用了适应鱼雷头部线形的共形声基阵,扩大了鱼雷的探测范围,鱼雷的目标搜索能力、搜索速度、抗干扰能力和最后攻击阶段打击目标能力等都大大增加.     

宽带平面微带贴片天线阵设计

在分析了一种结构简单且具有宽带特性的双层贴近耦合微带贴片天线的基础上,通过计算阵列单元间E面和H面的互耦效应,确定了合适的阵元间距,并采用简单的T型等分功分器组成并联馈电网络,实际制作并测试了一个8×8元宽带平面天线阵。天线阵中心频率f0=12.5GHz,阻抗带宽大于16.0%(驻波比VSWR<2.0),增益大于22.5dB。这种结构的平面天线阵在卫星通信等领域应用前景广阔。     

平面阵子阵级自适应波束形成方法研究

利用遗传算法(GA)将大型阵列划分为非均匀邻接子阵,以主旁瓣比作为适应度函数,并对遗传操作增加约束条件,得到具有栅瓣抑制能力的子阵结构。为进一步抑制平面阵俯仰和方位上的高旁瓣,对平面阵进行两级子阵划分,使平面阵方向图在俯仰和方位上均具有良好的主旁瓣电平比;为消除非均匀子阵结构各子阵通道噪声功率不同对子阵级自适应波束形成算法的影响,通过对阵列协方差矩阵进行奇异值分解、重构特征子空间,提出了基于特征空间重构的子阵级自适应波束形成方法。仿真结果表明了该方法的可行性与有效性。     

一种低旁瓣子阵级自适应波束形成方法

相控阵雷达在军事上的应用日渐广泛,要满足雷达系统性能日益增长的需求,必须采用大孔径天线,以便得到更高的角度和距离分辨率。大型面阵的全自适应波束形成计算量庞大,采用子阵级自适应波束形成可以用较小的代价实现较优的自适应性能。研究了等幅平面阵的子阵级波束形成技术,并针对非均匀划分的子阵结构,采用了子阵级通道噪声功率的归一化处理。该方法不仅能够有效降低子阵级方向图的旁瓣电平,其自适应性能保持良好。仿真验证了该方法的有效性。     

一种平面阵的非均匀子阵划分方法

大型相控阵雷达阵元数目众多,系统结构复杂,在实际中一般采用子阵结构,以减少通道数和设计成本。均匀划分的子阵级波束形成会产生栅瓣和栅零点;设计合理的非均匀划分方法可以有效的抑制栅瓣和栅零点,缺点是旁瓣较高和自适应性能下降。本文针对等幅平面阵提出了一种简单的非均匀划分子阵的方法,能够打乱子阵排列的周期性,有效降低了子阵级方向图的旁瓣。仿真验证了该方法的有效性。