阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响

在阵列互耦条件下,给出了极化敏感阵列接收信号模型;并在形式上把互耦误差分解为正交阵元接收因子误差和阵列接收因子误差,分别代表了阵列接收信号极化信息误差和空间信息误差.给出互耦条件下,信号、干扰空间匹配系数、极化匹配系数和最大SINR的数学表达式.在单干扰源情况下,分析了阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响.     

极化敏感阵列斜投影滤波性能分析

该文研究了极化敏感阵列采用斜投影滤波和正交投影滤波的输出信干噪比(SINR)特性。推导获得了斜投影滤波与正交投影滤波在理想情况和存在阵列误差时的输出SINR 计算式:理想情况下输出SINR 是信噪比(SNR)、目标与干扰的空域和极化域匹配系数的函数;存在阵列误差情况时输出SINR 受信噪比,干噪比(INR)、目标与干扰的空域-极化域匹配系数及误差扰动量共同影响。分析表明,相比正交投影滤波而言,斜投影滤波的输出SINR没有改善,也不能提高误差稳健性,它们均低于最优输出SINR;正交投影与斜投影输出SINR 相同的成因并不一样,正交投影滤波改变了目标的幅相特性,滤波后目标有损失;斜投影滤波改变了输出噪声的空域-极化域特性,放大了输出噪声的功率。最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。      

极化敏感阵列滤波性能分析:相关干扰情形

研究了相关干扰条件下的极化敏感阵列滤波性能。建立了干扰条件下信号接收模型；利用最小均方误差(MMSE)准则求得相关干扰条件下阵列最优加权矢量和输出最小均方误差；特别考虑了单个相关干扰情况，得出阵列最优加权矢量和输出最小均方误差的具体表达式；通过具体算例分析了相关条件下复相关系数、干扰到达角以及干扰极化状态对滤波性能的影响，并得出了有意义的结论。     

极化敏感阵列滤波性能分析:完全极化情形

本文研究了完全极化情形下极化敏感阵列滤波性能.期望信号和干扰信号来自任意方向,并且任意极化,推导获得阵列最大输出信号干扰噪声比SINR,它是空间匹配系数和极化匹配系数的函数.与普通阵列相比较,极化敏感阵列不仅可以在空域滤波,而且可以在极化域滤波.当干扰和期望信号到达角差别较大时,阵列通过调整方向特性抑制干扰、增强信号;当干扰信号和期望信号到达角接近时,仍然可以利用它们极化状态的差异提高SINR.对于干扰方来讲,要想获得较好的干扰效果,干扰信号必须要和期望信号具有相同的到达角和极化状态.具体的算例结果验证了理论分析的正确性.     

通道失配条件下的阵列性能

针对通道失配对阵列辐射性能的影响这一问题,应用矩量法进行计算和仿真,分析其对无耦合及有耦合阵列辐射最大增益方向的增益与方向的影响,发现失配通道的幅度不一致性小于2dB、失配通道的相位不一致性小于30°时,相位不一致性与最大增益的方差及最大增益方向的方差都近似为线性关系。仿真结果及结论可作为设计允许的最大误差量的参考。     

基于特征空间的极化敏感阵列滤波分析

为了提高极化敏感阵列的滤波性能,提出将基于特征空间的滤波方法和多线性约束最小方差波束形成准则联合应用到极化敏感阵列滤波中。首先给出了系统模型,然后介绍了基于特征空间的滤波方法,并进一步分别讨论了存在导数约束和零点约束的条件下不同的滤波方法,在此基础上对比分析了不同条件下的滤波性能。计算机仿真结果表明,文中方法具有比传统极化敏感阵列滤波更高的输出信干噪比,具有对阵列指向误差不敏感的特性,而且可以灵活地选择保存或不保存约束,同时也优于传统标量阵列的滤波性能。     

极化阵列抗主瓣干扰性能研究

为改善极化敏感阵列主瓣抗干扰性能,分析了基于特征空间投影算法的交替极化敏感阵列的主瓣干扰抑制性能,并与常规极化敏感阵列进行了比较.讨论了期望信号和干扰信号的空域和极化域匹配系数对阵列输出信干噪比的影响;分析了在期望信号导向矢量失配情况下,采用特征空间投影算法改善两种极化敏感阵列的主瓣抗干扰性能.理论分析和仿真结果表明:在期望信号导向矢量存在误差情况下,基于特征空问投影算法的交替极化敏感阵列具有良好的稳健性.交替极化敏感阵列系统复杂度低、更易于工程实现.     

通道失配对ADBF阵列性能的影响

研究了通道失配这种非理想工作条件下，通道失配均方根误差对天线方向图主瓣，副主瓣有其对在干扰方向形成的零点位置和深度的影响，并推得出通道失配时阵列输出ＳＩＮＲ表达式，理论分析和和仿真结果表明：通道失配对方向图主瓣影响很小，但对天线图副瓣电平和阵的抗干扰性能产生较大影响，这时阵列的输出ＳＩＮＲ和阵列输入干扰的强度有关。     

极化敏感阵列信号检测:部分极化情形

首次深入研究了基于极化敏感阵列的部分极化信号检测问题.建立了部分极化信号检测模型;在高斯分布假设条件下,利用矩阵特征分解求得似然比统计检验量,并给出了最优检测器的结构框图;推导求得统计检验量的概率密度函数,根据N-P准则求得检测器的检测性能;进一步利用上述理论结果分析了结构噪声背景下检测器的检测性能,分析了信号极化度、干扰强度、干扰极化度以及干扰到达角等因素对检测器检测性能的影响.     

通道增益的有源估计方法

在DOA估计中解决通道不一致性问题的关键是设法求得各通道的复增益。本文利用在天线阵列所在平面设置的一个校正源,运用信号空间对信号DOA和通道增益的约束关系对通道增益进行估计,在未知校正信号DOA时可通过迭代的方法获得二者的一致估计。仿真证明了此方法的有效性。     

通道频率特性差异对高分辨率参数估计算法MUSIC的影响

本文分析了高分辨率参数估计算法-MUSIC在通过频率响应不一致（通道失配）情况下的统计性能，推导了通道失配对空间港的影响以及失配方差和分辨能力的关系表达式．理论表明：通道先配会引起空间谱误差并降低其分辨能力。计算机仿真结果证明了理论结果的有效性。     

用于补偿高次畸变的一种白适应均衡法

在自适应通道均衡中,常规均衡法中的高阶均衡器已不能有效补偿因通道失配严重而产生的高次畸变,从而导致自适应阵列处理性能的急剧下降。提出了一种基于带宽分割的自适应均衡法,即将待均衡频带分割成多个子带,并对每个子带分别进行均衡。与常规均衡法相比,该方法可有效均衡通道失配所产生的高次畸变。理论分析和计算机仿真结果表明该方法能较大幅度地提高自适应均衡器的性能。     

基于微分进化的极化WSF信号参数估计算法

极化敏感阵列与传统的天线阵列相比,可以同时接收到信号的空间信息和更加完整的电磁信息,由于受信号极化变化的干扰较小,接收增益更高,估计出的极化状态参数可以用于检测、多址等领域,因此具有更加广阔的开发价值。极化加权信号子空间(WSF)算法的精度、分辨率明显优于一般子空间类算法,并且可以处理相干信号,鲁棒性较好,与传统空间谱WSF相比,需要估计的参数多了一倍,计算量问题显得更加突出。针对该问题,首先将遗传算法应用于联合谱WSF,与传统测向不同,性能不佳。微分进化算法简单,收敛速度快,搜索精度高,性能稳定,将该算法应用于极化加权信号子空间算法的多维函数求解,并将它与基于遗传算法的极化WSF进行比较,证明文中算法的有效性。     

柱面共形阵列信源方位与极化状态的联合估计算法

针对柱面共形极化敏感阵列的结构特点建立了其导向矢量模型,以此为基础实现了信源方位与极化状态的联合估计。根据旋转不变子空间思想估计俯仰角和子空间原理、秩损理论,通过对阵列流形矩阵进行特定的形式变换,将其中隐含的信源方位信息与极化信息     

极化滤波器的性能比较

基于极化滤波器的最优解,分析了最优极化滤波器的性能,并与固定极化、干扰抑制滤波器ISPF、信号匹配滤波器SMPF进行了比较.最优滤波器的性能比ISPF和SMPF平均要好1～3dB,比固定极化平均要好6～15 dB,最高可达30 dB以上.因此,最优极化滤波器的得益还是很可观的,这对研究最优极化理论的应用具有重要的理论指导意义和使用价值.     

极化阵列天线的性能优势与应用前景

极化阵列是一种能够获取电磁信号极化信息的新型阵列,其阵元的输出为矢量,完备的电磁信息为阵列性能的提高奠定了物理基础。和普通阵列相比,极化阵列具有较强的抗干扰能力、稳健的检测能力、较高的分辨能力以及极化多址能力等优越的系统性能。在雷达、通信、导航、电子战等领域具有广泛的应用前景。