大型直线稀疏阵列的迭代FFT算法优化

提出了一种基于迭代FFT算法的大型直线稀疏阵列(可放置阵元的栅格数为1 000)的旁瓣电平优化方法,并给出了详细的优化步骤。在给定的旁瓣约束条件下,利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换关系,对不同的初始随机阵元激励分别进行迭代循环来降低稀疏阵列的旁瓣电平。在迭代过程中,根据稀疏率将阵元激励按幅度大小置1置0来完成阵列稀疏。仿真实验证明了该方法的高效性和稳健性。     

基于改进风驱动优化算法的稀疏阵列旁瓣抑制方法

针对阵列稀疏通常会引起波束方向图旁瓣电平抬高的问题,本文提出了一种基于改进风驱动优化算法和凸优化的稀疏阵列旁瓣抑制方法。该方法首先针对传统的风驱动优化（Wind driven optimization, WDO）算法缺少普遍适用的参数设置方案,提出了一种结合高斯分布的改进风驱动优化算法。将半圆阵方向图的峰值旁瓣电平作为目标函数,采用改进的WDO算法作为全局优化算法来优化阵元位置,同时采用凸优化算法作为局部优化算法来高效求解有效阵元的最优加权系数,确保了阵元位置和权值的理想匹配。仿真结果表明,在稀疏 阵列阵元数一定的情况下,算法可有效降低旁瓣水平,具有更好的全局寻优能力和更快的收敛速度,为稀疏阵列的旁瓣抑制提供了有效的优化设计方法。     

基于遗传算法的圆柱阵列稀疏方法

由于共形阵列所具有的特性,使其正得到日益广泛的应用,但其耗用较多的阵元,方向图具有相对主瓣较高的旁瓣电平。为此,针对基本的共形阵列——圆柱阵列的天线阵元,应用经典遗传算法,以阵元的工作状态为优化参量,对其进行稀疏。减少了阵元数量,仿真结果表明,该方法能有效地降低圆柱阵列的旁瓣电平。     

运用迭代FFT算法优化矩形平面稀疏阵列

介绍了一种基于迭代FFT算法的优化方法来实现矩形稀疏阵列的峰值旁瓣电平最优化的设计,给出了该方法的详细优化步骤.如果矩形平面阵列的阵元等间距分布,则阵列因子与阵元激励之间存在二维傅里叶变换关系,对随机初始化的阵元激励作迭代FFT循环,在一定的旁瓣约束条件下,便可以得到最优的阵元分布.仿真结果证明了该方法的快速性、有效性...     

一种广域稀布雷达低旁瓣波束形成方法

广域稀布雷达具有抗干扰、抗摧毁能力强等优点,但是其方向图会因阵元稀布而存在大量的高旁瓣。提出一种脉组内捷变频联合波束形成方法,通过在雷达的连续脉组内发射不同频率的信号,并将不同频率的信号进行相参合成,在使主瓣电平不变的情况下,得到更低的旁瓣电平。通过与遗传算法相结合,并设定适当的约束和适应度函数,经迭代优化后的布局,可以得到具有更低的旁瓣电平的方向图。仿真结果表明：经该方法优化后,广域稀布线阵旁瓣电平降低至-11.85dB,广域稀布面阵方位向和俯仰向旁瓣电平分别降低至-14.18dB及-14.73dB。该方法可以有效降低广稀疏阵列的旁瓣电平。     

稀疏超声相控阵声场特性的仿真及优化

设计发射阵列与接收阵列上下交错排列的稀疏阵列,可有效消除栅瓣和抑制旁瓣.针对稀疏超声相控阵列的相位模糊问题,采用直径为16mm的压电超声探头,利用活塞式振动和远声场近似,得到了相控阵的阵列因子和方向图,对不同阵元尺寸、间距、数目等参数的相控阵声场特性进行了仿真及优化.优化后的阵列比单列阵列结构更加紧凑,方向图旁瓣得到有效抑制,横向分辨率达到4.09°,扫描范围由30.扩大到50..设计的稀疏超声相控阵列优化特性可用于空气中的障碍检测.     

采用窗函数法进行数字信号截短的优化算法

对数字信号进行有限点数的截短采样时,通常会发生频谱泄露。提出一种基于FPGA的矩形窗、海明窗、汉宁窗和布莱克曼窗四个窗函数的改进型信号截短算法方案,并对其资源消耗和运行速度进行优化,从而提高频谱泄露的性能。为了减少系统资源消耗和提高精度,采用了资源共享技术、选择合理的数据位宽以及为CORDIC模块选择合适的迭代次数;为了优化速度,采用了恰当的流水线技术,从而较大提高了处理速度。仿真表明,优化后的系统逻辑资源减少20%~51%,时序约束达到360 MHz,其中的布莱克曼窗对第一级旁瓣衰减达到59.3 d B。     

遗传算法用于波达方向估计的圆阵稀疏优化

关于阵列信号优化问题,利用遗传算法对双圈圆阵进行优化,尽量用最少的阵元个数达到甚至取得更好的 DOA 估计,改善了 CBF 算法的方位估计性能.在单源和多源入射条件下,分别设定了不同的目标函数,为了探测阵的主瓣宽度或最大旁瓣水平尽可能小,对双圈圆阵进行了稀疏优化.仿真结果表明:优化阵的主瓣宽度比原始均匀圆阵阵小 1°,最大旁瓣水平降低近 3dB 左右.优化后的阵列在不同频率和低信噪比情况下仍具有较好的 DOA 估计性能,为设计提供了可靠的参考.     

基于凸优化的3D变迹函数水下声呐成像算法

针对水下声呐成像算法中旁瓣电平过高的问题,提出一种基于凸优化的3D变迹函数优化方法,用于成像算法之前,以求在波束形成中获得较低旁瓣电平。利用凸优化算法高效求解满足约束条件的阵元激励权值,将激励权值形成一个3D变迹函数,以幅度变迹的方式作用于各阵元接收的信号,并对幅度变迹后的各阵元接收信号采用延时叠加方法波束形成并成像。以主瓣宽度和峰值旁瓣电平作为衡量波束性能的指标,将所提出方法与切比雪夫窗函数方法和未经变迹函数方法处理进行对比,并进行成像仿真。实验结果表明:所提出方法可以有效地抑制波束峰值旁瓣电平,提高成像对比度。     

基于改进遗传算法的圆阵稀布方法

由于圆形阵列所具有的特性,使其正得到日益广泛的应用,但是圆阵方向图却具有相对主瓣较高的旁瓣电平。为此,针对稀布圆形阵列的天线单元使旁瓣电平尽量降低的问题,应用改进的遗传算法,取角度差值为染色体的基因,进行阵列孔径、单元个数、最小间隔一定的稀布优化排列,减小了遗传算法的搜索空间,提高了搜索效率。仿真结果表明:该方法能有效提高收敛速度、降低圆阵的旁瓣电平。