位置误差和相位误差对模块化天线阵的影响

对于采用自定位设计的模块化天线阵，推导了单元位置误差和子阵位置误差的取值范围与天线副瓣累积概率的关系，以及相位误差与天线副瓣累积概率的关系。通过实例证明，欲实现的天线的副瓣值不同，不同方向的位置误差对天线副瓣累积概率的影响是不同的。     

星载SAR相控阵天线展开误差的模糊性能分析

根据星载SAR天线的特点建立了天线展开误差模型,定义了展开不平直度指标,基于成对回波理论推导了存在展开误差条件下天线方向图函数的表达式,推出单频天线展开误差分量与方位模糊度之间统计关系,给出了天线展开误差影响方位模糊度指标的上界.大量的计算机仿真验证了本文分析方法的正确性.     

随机误差对模块化阵列天线副瓣的影响

推导了相位误差、单元位置误差和子阵位置误差的取值范围与模块化阵列天线副瓣累积概率的关系,以及单元位置误差、子阵位置误差与整体位置误差的关系.通过实例说明,激励幅相误差、单元位置误差和子阵位置误差,对实现超低副瓣都是至关重要的.     

位置误差和相位误差对模块化阵列天线的影响

对于采用自定位设计的模块化阵列天线,推导了沿小x、y、z三个方向的单元位置误差和子阵位置误差的取值范围与天线副瓣累积概率的关系,以及相位误差的取值范围与天线副瓣累积概率的关系,表明了扫描角的变化对副瓣累积概率的影响.通过实例说明,在同样的位置误差下,具有不同排列方式的阵面的天线副瓣概率值是不同的.     

一种减小相控阵天线球面近场测量截断误差的方法

在相控阵天线球面近场测量中,有限扫描面和相控阵天线波束扫描将会引起较大的截断误差.为了解决这一问题,提出利用基于遗传算法参数优化的余弦窗函数对近场数据进行加权处理的方法来有效减小截断误差.以半波振子组成的矩形平面阵作为待测天线,对相控阵天线球面近场测量进行了计算机模拟.模拟结果表明,通过对近场数据进行加余弦窗的处理并用遗传算法对参数进行优化能够大大减小相控阵天线波束扫描时的有限扫描面截断误差,从而证实了文中所提出方法的正确性和有效性.     

幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响

幅相误差是制约天线阵系统性能的一个重要因素。本文通过建立存在随机幅相误差时的均匀圆阵列模型,分析了此时均匀圆阵列场方向图函数和功率方向图函数的统计特性;围绕方向性系数、旁瓣电平和半功率波瓣宽度三个系统指标,计算了随机幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响;最后在数值分析的基础上进行了计算机仿真和验证。     

相控阵天线指向测量误差分析及消除方法研究

电扫波束指向精度是相控阵天线的核心指标之一,对波束指向进行准确测量是对系统工作能力进行评估的必要手段。文中以某相控阵天线为例,详细分析了几种外场波束指向测试中常见的外部误差。通过理论分析建立仿真模型,计算分析以上因素对天线指向测试的影响,并提出一种在波束指向测试过程中消除误差的优化方法。经试验比对,所提出的优化方法可以明显降低测试误差,提高测试结果的准确度和可信度,对同类型天线的外场测试和系统性能评估具有重要的工程参考价值。     

An analysis of wideband direction-of-arrival estimation for closely-spaced sources in the presence of array model errors

This letter presents an analysis of wideband direction-of-arrival (DOA) estimation for closely-spaced sources using arbitrary antenna array taking into account the effect of array model error, which is important issue in practical implementation. Based on this analysis, a new wideband DOA estimation method without array calibration is then developed to deal with the effects of array errors. The performance improvement of the proposed method in the presence of array errors is shown in simulation results.     

基于机电耦合的有源相控阵天线辐射和散射特性综合优化

针对有源相控阵天线的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)计算复杂、缩减困难,以及RCS与辐射性能难以兼顾问题,基于阵面结构变形与安装引起的辐射单元位置偏移分析,利用辐射单元相位误差,建立了有源相控阵天线阵列散射因子RCS的机电耦合模型.并基于该耦合模型,应用粒子群优化算法,优化阵面所有辐射单元的安装高度,以实现有源相控阵天线辐射性能和散射性能的全优.仿真结果表明,所建立的耦合模型及综合优化方法能够在保证有源相控阵天线辐射性能的条件下,有效缩减其RCS,具有重要的工程应用价值.     

A New Calibration Method for Microphone Array with Gain, Phase, and Position Errors

Microphone array can be used in sound source localization and separation. But gain, phase, and position errors can seriously influence the performance of localization algorithms such as multiple signal classification （MUSIC） algorithm. In this paper, a new calibration method for microphone array with gain, phase, and position errors is proposed. Unlike traditional calibration methods for antenna array, the proposed method can be used in the broadband and near-field signal model such as microphone array with arbitrary sensor geometries in one plane. Computer simulations are presented and simulation results show the new method having good performance.     

天线单元存在幅相不一致性时的波束零点合成技术

波束零点对阵列幅相不一致非常敏感,这一点往往降低了利用零点技术抗干扰的性能.为了改善波束零点在实际系统中对干扰的抑制效果,本文通过对理想约束模型进行预畸变处理,大大的降低了天线单元幅相不一致性对波束零点的影响.对该方法的进一步推广,天线单元存在方向性误差和天线单元有缺失情况下的零点合成问题也得到了解决.本文中的仿真结果和实际数据处理结果都进一步证明了该方法的有效性.     

单元方向图对阵列综合性能影响分析

在阵列天线综合问题中,传统方法假设各辐射单元各向同性且忽略互耦效应。工程应用中这些忽略会给计算结果带来较大的误差。本文首先建立了天线单元方向图对天线阵列性能影响的数学模型,对阵列指向精度、目标方向图赋形等问题进行了仿真对比分析。为了克服由单元方向图带来的误差,将阵中单元方向图代入优化过程中,算例表明该措施的有效性。考虑了阵列边缘单元辐射特性差异对阵列性能的影响。仿真结果表明在优化过程中考虑这些差异可以进一步提高计算精度。     

一种均匀圆阵的校正方法

幅度增益和相位误差使得高分辨率的参数估计算法的性能下降,特别是相位的误差,将会引起参数估计的偏离.所以对于阵列天线各通道的校正是很有必要的.文中提出了通道的一种校正方案,用于减小各信道的不一致性.方案的基本思想是在圆形阵列的圆心处放置一个辅助天线,辅助天线将接收到的信号再发送到阵列天线各通道,联系辅助天线和各阵列天线的...     

均匀圆阵中的波束合成技术

针对均匀圆阵天线的阵列布局,建立了天线阵列对信号的接收模型,提出了一种实用的直接加权波束合成技术。在分析了系统误差来源并修正了系统误差校准模型的基础上,给出了详细的波束合成理论推导。结合实际系统给出了工程上的具体实现,并运用正交校准技术对由设备通路引起的系统误差进行校准。对该算法进行计算机仿真验证其可行性,并与实际效果图进行比较,指出算法的优点和不足。所给出的理论和方法都通过了工程检验,具有一定的实用性。     

Array Calibration for CDMA Smart Antenna Systems

In this paper, we investigate array calibration algorithms to derive a further improved version for correcting antenna array errors and RF transceiver errors in CDMA smart antenna systems. The structure of a multi‐channel RF transceiver with a digital calibration apparatus and its calibration techniques are presented, where we propose a new RF receiver calibration scheme to minimize interference of the calibration signal on the user signals. The calibration signal is injected into a multichannel receiver through a calibration signal injector whose array response vector is controlled in order to have a low correlation with the antenna response vector of the receive signals. We suggest a model‐based antenna array calibration to remove the antenna array errors including mutual coupling errors or to predict the element patterns from the array manifold measured at a small number of angles. Computer simulations and experiment results are shown to verify the calibration algorithms.     

Model based antenna array calibration for smart antenna systems

Model based antenna array calibration is used to remove the antenna array errors or predict the element patterns from the array manifold measured at a small number of directions. The experimental results show that this works very well for one sector angle region even in the presence of modelling errors     

大型宽带相控阵天线子阵级延时器误差分析及补偿

子阵级使用延时器是改善宽带相控阵天线波束性能常用的技术途径。在对延时器电性能误差特性分析的基础上,提出采用次级子阵延时器联合TR通道移相器和衰减器分级补偿天线系统内部射频链路的时延、幅度和相位误差的方法。通过采用两级子阵延时架构的一维大型天线阵列模型的仿真验证,表明该方法不仅可实现大带宽大扫描角大型相控阵天线的方向图高精度控制,同时降低了大时延量延时器的研制难度。     

CDMA移动通信系统中基于RLS算法的天线阵列有源校正

基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波理论,本文提出了一种天线阵列的幅度和相位不一致性的有源在线 校正方法。该方法具有快速稳健的收敛性能,不受天线阵列的几何形式限制,也适用于移动用户数大于阵元数的实际通信 环境中。计算机仿真证实了该方法的有效性。     

LabVIEW与MATLAB混合编程在数字天线阵列测试中的应用

数字天线阵列由于其众多的优点使其在军事和民用领域都得到了广泛的应用。但是阵列系统的多天线单元和多收发通道必然带来阵列系统的误差,这些误差会影响系统的性能,所以必须对其进行校正。在虚拟仪器系统开发平台——LabVIEW上编制具有友好人机交互界面的数据采集和监视VI(虚拟仪器);利用MATLAB强大的数据处理能力进行数据分析。并通过LabVIEW调用MAT-LAB Script节点和COM组件法进行LabVIEW与MATLAB的混合编程,实现了阵列天线测试过程中的通道监视、数据采集和验证,最终完成了数字天线阵列的测试工作。     

基于LS_SVM的下行波束盲校正算法

在智能天线系统中,由于各阵元之间存在着耦合和激励误差,在对下行波束进行赋形时,这些误差会使产生波束指向严重偏离期望的方向,造成天线增益下降。针对这一问题,提出了一种基于最小二乘支持矢量机（LS_SVM）的下行波束盲校正算法：该算法首先利用发射的训练序列对支持矢量机（SVM）进行训练,然后利用所得的权值补偿耦合和激励误差,使发射波束的指向符合期望的方向,最后采用自适应波束综合算法产生主波束宽度以及副瓣电平符合期望值的方向图。对该方法进行了仿真验证,仿真结果表明,该算法简单易行,具有实时处理的能力。