基于空时处理的稳健自适应波束形成算法

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中,往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽零陷从而增强算法的稳健性。该文从宽带信号模型出发,通过对扰动干扰方向上空时二维导向矢量的分析,修正了权值训练期间得到的宽带干扰协方差矩阵,推导出一种针对宽带信号的基于空时处理结构的宽零陷波束形成算法,该方法有效地实现宽带干扰的零陷加宽,提高了宽带波束形成算法的稳健性。     

基于G-S正交化方法的宽零陷方向图综合

在线性阵列天线方向图无约束Gram-Schmidt(G-S)正交化综合方法基础上加入零点导数约束条件实现宽零陷波束图综合.此方法保持了无约束正交化方法中因采用对阵列导向矢量正交化处理而使得计算简便的优点,适合均匀或非均匀直线阵的综合.实验结果表明,此零点约束正交方法能很好实现在零阶、一阶和二阶导数约束条件下线性阵列波束图的综合.     

基于混沌粒子群算法的宽零陷方向图综合方法

自适应阵列天线常需要采用宽零陷技术,以增强阵列天线抗干扰的稳健性。为此,提出了一种基于混沌粒子群算法（CPSO）的阵列天线宽零陷方向图综合方法。该算法首先采用混沌序列初始化粒子位置,以增强搜索多样性,并在对部分非优胜粒子的位置更新时引入混沌扰动项,在每次迭代中对全局最优位置进行变尺度混沌优化,提高了全局和局部搜索能力,加快了收敛速度。仿真结果验证了混沌粒子群算法在阵列天线宽零陷方向图综合时的收敛速度和精度方面均优于标准粒子群算法。     

自适应天线方向图干扰零陷加宽方法研究

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中，往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽的零陷从而增强算法的稳定性。本文从统计模型的角度出发，导出一种对干扰零陷加宽的自适应波束形成方法，该方法能在由于数据失配引起的干扰位置扰动的情况下有效地抑制干扰，大大增强了算法的稳定性，并且方法简单、所增的运算量很小。计算机仿真结果也证明了该方法的有效性。     

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。     

一种干扰零陷加宽的静态波束控制方法

基于静态波束控制技术(Quiescent Pattern Control),提出了一种新的适用于天线零陷加宽的新方法,该方法通过对得到的最优权值按照最小均方误差准则进行二次约束计算出新的权值,从而获得在干扰方向较宽零陷的静态方向图.理论分析和计算机仿真表明,该方法能够很好地克服干扰运动和接收天线平台运动或者震动时对输出信噪比造成的不良影响,具有很好的稳健性.     

强干扰下的波束形成

提出强干扰条件下等距线阵的波束形成方法。该方法将空间角度映射到数字频率,对阵列方向图的设计就等效于对FIR滤波器的零点设计。在强干扰方向形成零陷可采用零点修改法与零点增加法2种设计方法,由于该2种方法均会使波束主瓣方向略有改变,且对旁瓣的抑制能力有所下降,所以要设计方向图指向正确且对旁瓣电平有要求的方向图时需要进行迭代设计。仿真结果表明,该2种设计方法适用于强干扰条件下弱信号的接收。     

基于交叉熵算法的唯相位控制方向图零点生成

为消除特定方向的干扰,天线阵列零点生成成为信号处理的关键技术.本文将重要度采样策略的交叉熵算法应用到唯相位控制的天线阵列方向图零点生成.该算法每次迭代的候选样本来源于参数化概率密度分布,保证了样本的多样性,使样本集更加趋近最优结果.有效的克服了早熟现象,计算速度较快.仿真结果表明,该算法在方向图的主瓣附近、旁瓣区、对称主瓣两侧都能生成零点,零点生成范围较大.零功率宽度为120,最大副瓣电平为-12dB时,平均零陷深度达-190.12dB,是免疫算法的3倍.     

全空域多目标测控天线零点约束方向图综合方法

针对全空域多目标测控天线相互干扰的问题,提出了一种基于零点约束的全空域多目标测控天线方向图综合方法.该方法对多个干扰目标方向进行零点约束,求取逼近给定方向图的最优权矢量的闭合解,生成具有干扰抑制能力的优化波束方向图.仿真结果表明,所提方向图综合方法在维持原有给定方向图特性的前提下,可在多个方向形成有效零点.在等效2m口径全空域多目标测控实物天线对该方法开展试验验证,结果表明在干扰方向抑制能力大于60 dB,证明了方法的正确性.     

一种基于遗传算法的唯相位宽零陷波束赋形方法

传统阵列方向图宽零陷形成技术需要对阵元施加复加权或者阵元位置扰动等复杂操作,实际实现比较困难。提出了一种基于遗传算法的唯相位波束赋形方法,针对宽零陷特点,结合均匀线阵方向图数学模型,设计一种适应度函数,优化阵元相位扰动值,最终获得符合要求的宽零陷阵列方向图。仿真结果表明,该方法可以在唯相位条件下形成较深的宽零陷,且零陷较平坦,收敛速度较快,稳健性较好。     

Adaptive beamforming algorithms with robustness against jammermotion

The performance of adaptive array algorithms is known to degrade in rapidly moving jammer environments. This degradation occurs due to the jammer motion that may bring the jammers out of the sharp notches of the adapted pattern. We develop the robust modifications of the sample matrix inversion (SMI) algorithm, loaded SMI (LSMI) algorithm, and eigenvector projection (EP) algorithm by means of artificial broadening of the null width in the jammer directions. For this purpose, data-dependent sidelobe derivative constraints that do not require any a priori information about the jammer directions are used     

ANTENNA ARRAY PATTERN NULL STEERING——A THEORETICAL INTRODUCTION

The antenna array pattern null steering is one of the important current topics in the array synthesis theory, due to it's very effectiveness to suppress the interfering signals. Thus in this paper the problem of forming nulls in the radiational pattern of three-dimensional arrays is discussed. This paper deals with the following aspects: The essential relations forming multi-nulls in the arrays are analysed by the method of vector space. A method forming multi-null regions is presented in terms of the extensive property of null itself. The resolvent formulation of the radiational pattern of multi-null steering is derived. The numerical results are given and discussed. The resolvent formulation is analogous to the one of the adaptive arrays.     

Linear antenna arrays with broadened nulls

The `small-sine? taper has recently been proposed as a method of broadening a null in the radiation pattern of a linear array, and this is discussed. The nulls are compared with the broad null sectors obtained from a Dolph-Chebuy?shev array.     

零陷加深的自适应波束形成技术研究

在干扰方向和功率稳定的情况下,传统的自适应数字波束形成器能有效抑制干扰、提高信干噪比,但在干扰功率起伏的环境下,自适应数字波束形成器不能持续可靠地抑制干扰。针对这一问题,给出了一种增强信号中的干扰分量,再进行自适应波束形成的处理方法。该方法能根据需要对自适应数字波束形成器的自适应零点的零深进行调整,提高系统的抗干扰性能。理论分析和仿真实验验证了该方法的可行性。     

Null steering by real-weight control-a method of decoupling theweights

A method for independent steering of each null in the radiation pattern of a linear antenna array using real weight control is introduced. The method depends on decoupling the weights such that each real weight is associated with a given null. It has the capability of tracking the direction of jammers by changing only the weight corresponding to each jammer. Phase shifters are used solely to steer the main beam in the direction of the desired signal. The price for using this method is that the number of steerable nulls is equal to or less than half of the total number of array elements     

天线阵辐射图零点控制理论导论

天线阵辐射图型强制零点控制,由于对定向干扰抑制的有效性,已成为天线阵辐射图型综合理论中心课题之一。本文围绕着这个课题,对三维天线阵辐射圈的零点控制进行了研究,它包括:用矢量空间方法,分析了多重零点控制的基本关系;根据零点本身的扩展性,引入了零域的概念,提出了多重强制零域的生成方法;导出了多重零点控制辐射图型的分解公式;揭示了由主波束和多个零点强制波束合成多重强制零点辐射图型的基本规律;给出了数值结果并进行了讨论;把这一分解原理与自适应成零天线阵辐射图型进行了类比。