分布式阵列功率合成及DOA估计研究

发布时间：2017-11-30 11:29

  本文关键词：分布式阵列功率合成及DOA估计研究

  更多相关文章： 分布式阵列 功率合成 离网格技术 来波角度估计 测角模糊

【摘要】：分布式阵列是一种新型的阵列体制,灵活的阵列布局,独特的子阵结构,使其具有多样的可重构性、灵活的机动性及较好的抗打击能力,并因此逐渐应用于现代战略雷达体制中。此外,分布式阵列的稀疏结构可等效为大口径天线,对空间功率合成有重要意义。目前关于分布式阵列的研究文献仍较少,且主要集中于某些特殊阵列的雷达测角。基于上述情况,本文将分布式阵列分为发射阵列和接收阵列分别进行研究,以发射阵列的高效功率合成和接收阵列的任意阵列流形来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计为目标,对比传统阵列和分布式阵列的区别,提出新的分布式阵列综合算法和任意阵列流形的分布式阵列DOA估计方法。主要内容如下:首先,介绍了分布式阵列的历史背景及研究动态,简单讨论了几种传统的阵列综合方法和DOA估计算法并仿真分析,为后文对分布式阵列的综合和DOA估计奠定了扎实的基础。其次,将分布式阵列功率合成分为远场功率合成和近场功率合成。针对分布式阵列远场功率合成未知期望方向图的问题,本文提出了一种基于离网格结合粒子群算法的阵列综合方法,在粒子群算法的基础上,再次在网格单元中进行梯度寻优,快速找到最佳阵元位置,并全波仿真验证了该算法的准确性。同时,通过综合子阵,实现子阵开关波束方向图,削减了分布式阵列的通道成本。此外,建立了分布式阵列近场功率合成模型,考虑不同单元在目标处的极化不同,利用微遗传算法实现目标处的有效功率合成。最后,针对类似双尺度ESPRIT等算法无法求解任意阵列流形DOA估计模糊的问题,本文提出了一种基于离网格求解任意阵列流形DOA估计模糊的算法,在粗估计的基础上,对比当前估计矩阵和阵列实际接收数据矩阵,快速迭代求解真实来波角度,性能良好。另外,通过分析阵列测角模糊角度位置与阵列栅瓣的关系,指出阵列模糊角度与栅瓣角度一致,并通过综合无栅瓣分布式阵列成功抑制DOA估计时产生的角度模糊。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN73

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本文编号：1239165