二维阵列天线方向图综合算法研究

在阵列天线的应用中,需要控制阵列天线的方向图达到合适的副瓣电平要求。本文在对已有的一维阵列方向图综合算法进行研究的基础上,给出了一种基于自适应阵列信号处理理论的二维阵列天线方向图的综合算法,将待综合阵列假想为自适应阵列,通过不断调节对阵列施加的干扰,再由自适应算法调节阵列权值,最终得到合适的方向图。     

基于遗传算法的任意栅格星载多波束平面阵列方向图综合

讨论了一种基于遗传算法的综合任意平面阵列方向图的方法。算法直接将复数作为遗传算法的编码,省去了一般遗传算法的编码、解码步骤,简化了计算过程,节约了计算时间。采用两种交叉算子,能够较好地克服早熟收敛和收敛对初始群体的依赖。仿真结果表明,该方法能够对任意栅格阵列实现复杂形状方向图的赋形,并且在实现主瓣赋形的同时能够实现良好的旁瓣抑制。     

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.     

大规模阵列天线方向图成形预编码性能仿真*

大规模阵列天线技术可用于解决下一代无线通信的频谱有效性和功率有效性问题,对大规模阵列天线成形性能进行了仿真,得出了天线数目增加对均匀线阵方向图成形的影响,并通过计算比较了不同规模天线阵列的波瓣宽度,并仿真分析了不同规模均匀圆阵的方向图,最后研究了信道估计准确度对大规模天线阵列方向图成形性能的影响,仿真得出了信道估计矩阵存在误差时阵列天线方向图的变化。     

均匀线阵阵元缺损对波束方向图影响的分析

当均匀线阵中某些阵元损坏时,该阵元无法接收入射信号,会导致波束形成结果与正常情况出现差别.在不进行加窗处理的情况下,波束方向图变化不大,主瓣幅度稍有减小,主瓣宽度和主副比也略有变化.然而对于锥化波束形成,波瓣的主瓣幅度、主副比和主瓣宽度受到明显影响,且与缺损阵元在线阵中的位置有着肾密的联系,当缺损阵元处于线阵中心时,波瓣性能受到严重影响.讨论了阵元缺损对波束形成的影响,通过比较缺损阵元在不同位置时的锥化波束形成波瓣性能变化,得知阵元离线阵中心越近对波瓣影响越大,因而要优先保证线阵中心阵元完好.     

基于改进粒子群算法的天线方向图综合技术

提出一种基于改进黑洞算法的阵列天线方向图综合方法, 在可控吸收率的基础上实施后向学习机制, 增加种群多样性以避免早熟收敛.针对基本黑洞算法在局部搜索方面的不足引入爬山搜索算子, 增加个体搜索深度以提高寻优效率.将所提算法应用于稀疏天线阵和等距非均匀天线阵的方向图综合, 仿真结果验证了所提算法解决该类问题的有效性.     

数字波束形成技术的工程应用问题

为了在工程中应用数字波束形成技术，本文深入地讨论了两个问题：（１）数字波束馈源，文中说明了数字波束馈源是减少设备的一种有效方法，给出了它的基本概念，并详细推导了为在主阵面得到需要的方向图时馈源所需的权值计算公式；（２）通道幅相误差的检测和校正，文中给法，该方法既适用于强迫馈电也适用于空间馈电的相控阵雷达。     

给定方向图的圆形阵列综合方法

本文对基于给定方向图的圆形阵列方向图综合方法进行了系统的分析和研究.以给定方向图与被综合方向图之间的均方距离最小化为优化准则,在无约束、零点约束以及波束扫描约束的情况下,分别给出了相应最优激励向量的求解方法.各种仿真结果表明,这种方法对改善圆形阵列方向图的特性既简洁又有效.     

阵列雷达数字波束形成技术仿真与研究

本文首先介绍了数字波束形成的基本原理,随后对普通波束形成及基于LCMV准则和MVDR准则的单多波束自适应形成技术分别进行了原理介绍和仿真分析。仿真结果表明,基于自适应技术的数字波束形成能有效提取有用信号,并在干扰方向上形成零陷,有效的抑制噪声和干扰,大大提高了阵列雷达的天线性能。     

一种阵列天线赋形波束综合方法

给出一种基于反离散傅里叶变换阵列天线赋形波束的综合算法,综合后的阵列天线波束形状与预给的波束形状吻合较好,从而达到设计要求。该方法具有计算速度快、计算量小、计算数值稳定性好的优点。是一种阵列天线波束赋形的实用方法。     

频率分集阵列“点”型发射方向图综合方法

波束综合技术可将雷达发射功率在感兴趣的空域汇聚,相关研究已从角度维上的聚焦发展到距离-角度二维空间上的聚焦,这种技术在高分辨率成像、远距离能量传输和医学靶向治疗等方面有广阔应用前景。针对现有基于频率分集阵列的“点”型发射方向图综合方法在分辨率和阵元间发射功率均衡性方面存在的不足,在理论分析“点”型发射方向图综合求解算法的同时,提出了基于凸优化的约束加权矩阵综合新算法。仿真结果表明,该算法在有效性、分辨率和旁瓣抑制性能方面比现有算法有较大提高。     

DBF 阵列波束无法稳定形成的原因分析及验证

针对已固化权值的数字波束形成（DBF）阵列在岸边环境中出现波束无法稳定形成的问题,分析了原因,通过展宽主瓣波束的方法验证了原因分析的正确性。     

一种基于遗传算法的阵列天线方向图综合

基于排序的实数码遗传算法实现对阵列天线方向图综合,并对遗传参数作了一些改进.该算法使得搜索效率有很大的提高,有效避免了早期收敛.通过计算机仿真实验,该算法成功地实现了阵列天线的方向图综合.通过对阵列天线的阵元电流幅值进行优化,同样可以达到传统方法所能实现的效果.良好的仿真结果体现了遗传算法在阵列天线方向图综合中的优越性能.     

阵列方向图综合的一些方法

介绍了几种常用的阵列方向图综合方法。切比雪夫阵列在指定的副瓣电平下主瓣宽度最窄,在指定的主瓣宽度下副瓣电平最低;相位控制技术通过控制阵列各单元的相位实现波束的指向变化;最后介绍了遗传算法并利用遗传算法优化了8元线阵,将其相对副瓣电平抑制到了-50dB。     

基于近邻粒子群优化的阵列天线方向图综合

阵列信号处理是近40年来迅速发展的技术,方向图综合的优化是其重要的问题,粒子群优化技术通过简单的算法可以达到很好的方向图综合效果。近邻粒子群优化算法除了利用粒子本身历史最优位置与全体最优位置外,还利用邻居粒子历史最优位置更新本粒子位置,测试函数测试结果表明,这在一定程度上消除了标准粒子群算法容易收敛到局部最优值的缺点。使用这种改进算法的阵列天线的方向图综合也得到了很好的结果     

基于改进粒子群算法的共形阵列天线综合

共形阵列天线的赋形方向图综合涉及大量的运算,成为现在研究的一大难点,目前对共形阵方向图综合的研究比较少,且所用算法存在理论复杂、耗时长的缺点。文中运用改进粒子群算法对圆环阵、圆柱阵方向图的综合进行了研究,仿真结果表明,改进粒子群算法能够较快地形成期望方向图,证明了该方法的有效性和实用性。     

数字阵雷达天线波瓣图测试方法与试验验证

针对固定式相控阵雷达在中场法或远场法中不能实时得到天线波瓣图的问题,提出了采用扫描波瓣图替代天线波瓣图进行天线测试的方法。从理论上分别推导了和波束与差波束扫描波瓣图和天线波瓣图的解析式,研究了单元波瓣图对扫描波瓣图和天线波瓣图的影响,指出了在单元波瓣主瓣范围内扫描波瓣图和天线波瓣图近似等价。仿真和试验结果 均表明:扫描波瓣图和天线波瓣图在各项性能指标上都是等价的,可用于指导雷达总体依据扫描波瓣图对天线进行验收。     

基于半正定优化的阵列波束综合

首先对方向图的综合问题进行描述,然后介绍了半正定优化方法,并结合半正定优化理论给出了一种线性阵列天线方向图的数值合成方法。将方向图的综合问题,经过数学推导,转换为半正定优化(Semi definite Programming,SDP)问题,通过内点方法获取最优权值。最后进行一组仿真实验,并对结果进行分析。实验结果表明了该方法的有效性和稳健性。     

稀疏共形阵列天线方向图综合

提出一种基于多任务学习的共形阵列天线稀疏优化方法.该方法在考虑单元方向图的全局旋转变换和单元极化状态差异的情况下,建立了共形阵列天线导向矢量模型,结合多任务学习框架,以均匀分布共形阵列天线同一平面上阵元的方向图作为目标任务进行学习,通过稀疏向量支撑区的识别,将欠定的阵列流形矩阵方程转换为超定的特征矩阵方程进行求解,在实现阵列方向图逼近的前提下,建立了共形阵列天线阵元激励与位置联合稀疏优化的多任务学习模型.通过分块坐标下降法对稀布共形阵列天线多任务学习模型进行求解,实现了共形阵列天线的稀疏优化布阵.理论分析与实验仿真证明,该方法能有效减少共形阵的单元数量,简化共形阵列天线结构,获得与均匀分布的共形阵列天线性能一致的天线方向图,解决了稀疏共形阵列天线方向图综合优化设计难题.