GA-DE混合优化算法在双频非周期阵列波束综合中的应用

针对双频非周期阵列波束综合问题,提出了一种将遗传算法与差分进化算法结合的优化算法(GA-DE混合优化算法)。该优化算法在每轮迭代时先利用差分进化算法生成与遗传算法相同规模的种群,将该种群与原种群混合后保留适应度较好的个体,然后再由遗传算法进行迭代优化;同时对遗传算法的选择、交叉、变异算子做出改进,提升了算法的全局搜索能力和收敛速度。通过与其他算法对比验证,混合优化算法可以优化得到更优的副瓣电平和增益,仿真结果表明该算法具有良好的性能。利用混合优化算法在保证阵列增益的条件下,以降低峰值副瓣电平为目标优化Ku/Ka双频混排标准化子阵和Ku/Ka双频混排整阵。优化后Ku和Ka整阵在扫描范围内最大峰值副瓣电平分别为-13.10 dB和-13.13 dB,最小增益分别为44.81 dB和44.58 dB,达到了指标要求,优化结果说明混合优化算法可以有效抑制非周期阵列栅瓣的出现和降低阵列的峰值副瓣电平。     

目标抽取算法对线性调频步进信号距离像栅瓣的影响分析

X首先介绍了线性调频步进信号合成高分辨距离像的基本原理,从自相关函数的角度分析利用参数设定抑制栅瓣的方法,重点讨论了不同目标抽取算法对距离像栅瓣的影响。对舍弃法进行了改进,改进后的舍弃法对自相关函数栅瓣较小的线性调频步进信号在采样率足够高的情况下,可以达到最优的处理结果,仿真结果证明了理论分析的正确性。     

自适应空域选择滤波分置阵列角度解模糊方法

分置式阵面雷达被广泛应用在一体化武器平台中.为解决长基线分置式阵面雷达主波束栅瓣造成的跟踪时目标角度模糊的问题,文中提出了一种自适应空域选择滤波的方法.该方法利用分置单阵面和、差信号构造空域滤波器优化接收方向图,在对栅瓣有效抑制的前提下,保证接收波束主瓣功率与波束宽度的稳健,实现了角度解模糊,保证了目标角度估计的准确性...     

一种改进型的Y 环双频带通FSS

针对传统的Y环分形双频FSS容易出现栅瓣的缺点,设计了一种改进型的Y环双频带通FSS。仿真分析了该FSS对不同入射角度以及不同极化方式入射波的频率响应特性;考虑到该结构具有若干几何参数,仿真并分析了各几何参数对FSS频率响应特性的影响。仿真结果表明该结构可实现Ku波段Ka波段双频工作,可有效消除栅瓣,并且具有较好的稳定性。在航空航天领域以及多频段卫星通讯领域有很大的工程实用价值。     

一种新的子阵结构及其自适应性能分析

在阵列信号处理中，大型阵由于系统结构复杂，成本较高，在实际应用中受到限制，而采用子阵结构则可以减少接收通道数，简化系统设计，降低成本。本文针对等幅均匀线阵提出了一种新的结构简单的子阵，并且通过打乱子阵排列的周期性以及保证各子阵输出噪声功率相等，该子阵的栅瓣效应几乎可以忽略且其自适应方向图保形良好。     

宽带有源天线阵列设计

宽带有源天线阵列在实现工作频带内无栅瓣扫描时,其辐射单元口径和单元间距在工作频段的低端就会显得过于狭小和紧密,在频率低端阵列增益偏低,有源电路布置空间局促。应用波长比例缩放阵列（WSA）来实现宽带有源天线阵列,阵列是由两种或两种以上不同带宽的天线单元组成的异构阵列,兼顾了高低频段阵列性能,为有源电路布置提供了充裕空间。通过电磁计算,验证了该方法的可行性和高效性。针对WSA阵列的工程应用,提出了一种典型的天线阵列结构、片式收发组件和射频互联电路设计。该设计为超宽带多功能有源相控阵天线的应用提供了一种新的方案。     

数字端射阵列栅瓣抑制研究

通过拉大端射天线阵元间距到1．5λ,可以获得组阵高增益,但是引入了栅瓣问题。提出了一种基于最小二乘估计的虚拟内插阵元算法来实现栅瓣抑制。虚拟端射阵列的阵元间距减小到（或者小于）0．5λ,这样栅瓣得到抑制。最后进行试验验证算法的可行性和正确性。试验结果表明：随着虚拟内插端射天线阵元个数的增加,栅瓣明显被抑制,峰值副瓣电平降低。在相邻两个实阵元间内插3个虚拟阵元,虚拟端射阵列保持了实端射阵列高增益,而实阵列峰值副瓣电平为-8．35dB,下降到虚拟阵列峰值副瓣电平为-18．25dB,栅瓣得到有效抑制。试验结果验证了基于最小二乘估计的虚拟内插阵元算法的可行性和正确性。     

组合阵栅瓣抑制方法研究

随着水声探测频带延伸至低频/甚低频段,目前大孔径拖线阵声纳需要处理超过10倍频程的宽带信号.稀疏阵列虽能以较小系统工程代价获得足够窄的波束扫描宽度,但会产生严重的栅瓣效应,使弱目标检测变得困难.为了抑制强十扰的栅瓣效应对弱目标检测的影响,本文将MVDR方法应用于宽带组合阵处理,有效抑制了栅瓣模糊,扩展了处理频带.理论分析表明组合阵MVDR方法与CBF相比,具有显著的栅瓣抑制能力,通过仿真分析和海试数据分析验证了该方法的有效性.     

基于方位向互相干因子的建筑物布局成像

针对超宽带MIMO穿墙雷达建筑物布局成像中墙体位置偏移以及稀疏阵列引起的旁瓣和栅瓣问题,利用方位向上距离向轮廓在主瓣周围相似而在旁瓣/栅瓣周围不同的特性,提出一种基于方位向互相干因子加权的建筑物布局成像方法。首先计算方位向互相干因子,加权消除图像的旁瓣/栅瓣;然后结合Hough变换检测墙体位置并计算未知墙体的厚度,分别按墙体位置和墙体厚度划分子图像和补偿时延,获得墙体位置校正后的子图像;最后融合子图像得到最终的建筑物布局成像。仿真实验和实测数据处理结果表明,该方法在抑制旁瓣/栅瓣的同时也校正了墙体位置并实现聚焦成像。     

分布式雷达节点位置优化的多约束遗传算法研究

分布式雷达是近年来国内外广泛关注的一种新体制雷达,具有机动性强、成本低、可靠性高等优点。但是由于分布式雷达节点的稀疏布置,容易产生栅瓣、高旁瓣等问题,严重影响雷达系统性能。本文基于多约束遗传算法提出了一种分布式雷达节点位置优化方法。该方法首先基于约束最小间距对节点位置进行实值映射编码,并对遗传算法的种群进行初始化,然后对种群进行先增广后收缩的选择处理,再根据自适应概率进行交叉和变异处理,最后经迭代实现分布式雷达节点位置的优化设计。该方法不仅能够有效抑制系统栅瓣,还能够满足多约束需求显著降低系统旁瓣电平。与已有方法相比,该方法简单易行、全局搜索能力强。通过仿真验证了所提方法的有效性和稳健性。