基于二阶锥规划的非均匀线列阵优化波束形成

针对常规Chebyshev方法只能应用于均匀线列阵恒定旁瓣级优化波束形成的问题,提出基于二阶锥规划的非均匀线列阵恒定旁瓣级优化波束形成方法.该方法根据波束形成器在期望信号方向无失真响应和旁瓣级恒定条件下最小化波束噪声输出功率的准则来设计优化波束形成.这种优化波束形成问题可以通过数学变换转化为标准二阶锥规划形式进行求解.仿真结果表明,通过选取合适的旁瓣约束范围,所提方法对于均匀线列阵和非均匀线列阵均可以取得理想的恒定旁瓣级优化波束形成结果.     

基于SOCP的同时数字多波束干扰技术研究

针对现有方法普遍存在的波束形成算法效率低,难以形成多频点、多方向的同时多波束干扰等缺点,本文提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的同时数字多波束干扰形成方法.首先,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；然后,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.最后,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多波束干扰优化设计问题.     

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。     

一种子阵级波束形成抗干扰方法

自适应波束形成技术是相控阵雷达抗干扰的一种重要手段,目前提出的许多有效方法都是基于阵元级线阵自适应波束形成方法,而实际的相控阵雷达系统多采用阵面结构.结合线性约束最小方差(LCMV)算法,研究了一种子阵级波束合成抗干扰方法.在目标方位接收功率不变的条件下,最大限度抑制干扰方向信号接收.     

一种验证数字多波束形成的方向图测试法

针对工程实践中数字多波束形成方法的正确性不易验证,提出了一种基于方向图测试的数字多波束形成验证方法,模拟4个不同方位、俯仰的固定目标,利用天线对其进行方位、俯仰多层扫描,获取水平方向图和俯仰方向图.结果表明方向图测试法能够验证数字多波束偏移角度与权值系数的正确性,较好地解决了工程中数字多波束形成验证问题.     

一种子阵级DAR同时多波束拟合测角方法

针对数字同时多波束技术在子阵级数字阵列雷达中的应用问题,提出了一种适用于子阵级数字阵列雷达的同时多波束测角方法。首先介绍了如何通过数字加权的方式形成同时接收多波束,然后基于比幅法建立了同时多波束拟合测角模型,给出了同时多波束拟合测角方法的实现流程和具体步骤,最后进行仿真验证及分析。仿真结果表明:该方法具有与数字和差单脉冲相当的测角精度,且在保持一定测角精度的情况下,同时多波束拟合测角方法可以获得更宽的测角范围,具有良好的工程化应用价值。     

宽带恒定束宽光学多波束形成技术研究（特邀）

随着电子技术的发展,恒定束宽波束形成技术在应对复杂电磁环境的宽带侦察系统中得到了广泛应用。文章研究了恒定束宽宽带光学多波束形成的原理,给出了利用窗函数获得实现恒定束宽的子带加权矩阵的方法,提出宽带恒定束宽光学多波束形成的系统方案,并通过仿真验证了所提方法可以形成方向性较好的宽带恒定束宽波束方向图。     

一种星载阵列天线的高效波束赋形算法

随着有源相控阵和数字波束形成技术的应用, 低轨道卫星通信多波束阵列天线不仅可以形成同时多个固定的对地等通量低旁瓣赋形波束, 还具备了可以随着通信任务需求变化, 动态调整方向图形状的能力.但是目前常用的高性能波束赋形算法, 运算量较大, 收敛速度慢, 优化参数调整复杂, 无法直接应用于在线实时计算.针对上述要求, 提出了一种高效的迭代最小方差方向图综合方法.该方法采用方向图分区域加权逼近和方向图相位去约束技术, 在满足较高的主瓣赋形精度和旁瓣电平控制等指标要求的前提下, 具有迭代过程简单、优化参数少、算法稳健和运算量少等特点, 可以部分满足要求波束方向图动态变化的卫星通信系统权重系数在线计算的需要.     

一种稳健的低旁瓣波束形成技术

为了更好地抑制来自非期望方向的信号,波束形成器形成较低的旁瓣以抑制干扰。针对传统的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成器抑制干扰性能不稳健的缺点,提出了一种自适应MVDR波束形成方法。该算法通过对已形成波束图搜索极值点,排序取次大值即最高旁瓣,将其对应方向增加到"零陷"方向组,不断迭代以降低旁瓣级。结合均匀半圆阵所作的计算机仿真验证了该方法的正确性和有效性。     

恒模数字波束形成器在多天线软件无线电平台中的实现

在一个多天线软件无线电平台上实现了基于恒模算法(CMA)的数字波束形成器。利用DSP的EDMA传输方式可以提高数据传输的速率,增加波束形成的实时性。试验结果表明:采用恒模数字波束形成算法,可以使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号达到方向,达到抑制干扰的目的。当采样速率为500 kHz时,在我们的平台上可以实时实现数字波束形成。     

液晶光学相控技术在卫星通信多接入中的应用

在空间激光通信、组网过程中,为了能够实现一颗卫星终端对多颗卫星终端的物理光束接入,从而使得一颗卫星能与多颗卫星实现数据分发、路由、交换等组网功能,对卫星激光通信捕跟过程中存在的多终端物理接入方法进行了研究。在基于液晶光学相控阵多波束生成能力和多波束赋形的理论基础上,设计了一种新型的多终端接入方法。该方法的核心是利用液晶光学相控阵的多波束生成与控制能力实现对多个终端的接入。对光束在远场光斑的位置信息以及接入过程中的衍射效率和能量损耗情况进行仿真来验证该方案是否满足空间激光通信终端接入要求。仿真结果发现接入过程中的衍射效率大于80%,能量损耗小于1 dB,表明该方案有效可行。     

一种宽带单元数字化有源相控阵发射多波束时延设计

通过侦干探通多功能一体化物理集成,实现任务可定制,提升作战应用灵活性,是未来电子装备发展的必要趋势之一。针对多功能一体化应用的宽带单元数字化有源相控阵雷达发射多波束时存在的孔径渡越问题,利用基于正交投影的多波束形成算法,联合整数和分数阶时延相结合的数字时延方法完成上行链路设计。通过计算机仿真,对发射多波束的方向图性能、波束间隔离度、增益损失、波束副瓣性能进行考察,验证了设计的有效性。     

基于光储频的超宽带相控阵干扰系统设计

瞄准现代化信息战争中有源电子干扰超宽带、大功率、多目标作战能力需求,将超宽带光储频技术与有源相控阵相技术相结合,构建并设计了一套基于光储频的超宽带相控阵干扰系统。基于光延时网络结合波分复用技术实现超宽带光储频,并通过实时时间延时技术实现超宽带有源相控阵发射多波束合成。系统具有大有效辐射功率发射、同时多波束发射以及超宽带瞬时干扰特性,有效解决了传统数字储频、非功率合成体制有源电子干扰系统有效辐射功率小、多波束能力不足、干扰带宽受限等问题。     

星载DBF Tx射频通道幅相误差校正

为了实现精确的多波束形成,该文提出了一种补偿卫星通信多波束系统发射通道幅相误差的校正方法,该方法在发射通道中同时注入多路正交码变换的校正测试信号,通过接收多路发射机的输出信号和,在基带校正算法单元利用正交码的时间相关性和IDFT并行处理的方法,同时得到多路射频通道的校正因子,并对得到的校正因子进行了归一化处理,消除了对通道中非线性器件的影响.仿真结果表明,该方法可以有效地补偿射频通道间的幅相不一致性,校正后的波束方向图接近理想的波束方向图.     

基于新型阵列结构的多波束SAS逐点成像算法研究

该文基于多波束测深和合成孔径技术原理,提出了多波束合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar, SAS)的实现方案,设计了一种新型的多接收阵元阵列结构,有针对性地推导了相关数学模型,并仿真实现了逐点成像算法。计算机仿真结果表明:相比于传统多波束测深声呐,新方案的方位向分辨率有了明显的提高;相比于常规合成孔径声呐,新方案能够得到更多的目标信息,且能改善成像效果。     

高速实时数字多波束形成系统实现方法

给出了一种基于FPGA和DSP结构的高速并行数字多波束形成系统模块。该模块利用FPGA的结构特点，对通道间加权的复乘采用并行处理的方式，而多波束形成则采用时分复用的方式。该系统模块具有实时宽带多波束形成以及通道校正功能。     

一种通用DBF加权系数计算模块的设计与实现

针对相控阵雷达中的数字波束形成系统,设计并实现了一种通用加权系数计算模块,以满足波束赋形、快速波束响应、同时多波束等的设计需求。该模块采用参数化的设计方法,能够根据设计需求与控制命令参数实时计算加权系数,具备灵活、可靠、硬件资源消耗低等优点,且能同时兼顾线阵和平面阵的阵列形式。硬件测试结果表明：该模块能够在控制命令下正确产生相应的加权系数,满足设计需求。     

基于投影矩阵法的阵列天线波束形成方法

该文介绍一种阵列天线波束形成的新算法投影矩阵法,包括复系数、仅相位、仅幅度的波束形成技术,并推广应用到多目标波束综合设计中。文中首先给出采用投影矩阵法进行阵列天线复系数和仅相位波束形成的计算方法,然后提出仅幅度控制下的投影矩阵法,并进一步应用到多目标波束同时优化设计中。该文计算了多种工程应用例子,特别是满足全口径和多子孔径波束优化的仅幅度控制技术、满足多波束优化的仅相位控制及共用幅度优化技术,对算例的设计达到了采用优化激励系数控制波束指向、波束赋形、旁瓣电平等性能要求,实现了阵列天线的波束形成。仿真结果说明了投影矩阵法的有效性,适用范围广泛。      

多波束形成技术在相控阵雷达中的应用

相控阵天线多波束形成技术已获得很大发展,为提高雷达性能提供了巨大的潜力。文中介绍了相控阵天线多波束形成技术在多种相控阵雷达特别是在新的先进相控阵雷达中的应用。讨论了采用多波束形成技术对提高雷达检测性能与电子反对抗的能力。