用于大型阵列降维的自适应波束形成算法研究
发布时间：2021-01-05 13:47
如今大型相控阵雷达阵元的规模越来越大,如果直接在阵元级进行阵列信号处理不仅硬件成本高、工程上难以实现,而且计算量大导致算法收敛速度慢,因此通常采取降维技术。但是如何进行子阵划分才能减少其对阵列雷达性能的影响一直是个难题。同时子阵的结构也会影响阵列信号处理算法的性能,因此需要研究子阵级的阵列信号处理技术。本文针对以上问题,结合离散量子粒子群算法对非均匀子阵划分技术进行了研究,并对基于子阵级波束形成的跟踪测角方法进行了分析与改进。现将本文的主要研究内容归纳如下:1.本文从阵列降维和阵列信号处理基础理论出发。建立了阵列信号模型,介绍了子阵划分和波束形成等基本概念,并分析了出现栅瓣和栅零点现象的原因,研究了子阵级自适应波束形成技术。归纳总结了跟踪测角方法,为本文后续研究基于子阵级波束形成的跟踪测角方法奠定了基础;2.结合离散量子粒子群算法对非均匀子阵划分技术进行研究。以主副比和波束宽度为适应度函数,对子阵划分方案进行优化。由于直接在面阵上进行优化会存在划分子阵种类多且不规则的问题,从而导致工程实现复杂,对此本文提出了改进的基于离散量子粒子群算法的非均匀子阵划分方法。采用改进的方法,划分的子阵种...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线阵模型
)表示t时刻阵列接收到的数据向量，[x (t),x(t),..12x(t) (t)表示均值为 0，方差为2n 的高斯白噪声，假定噪声之T),...,()]tntN。s(t) 为信号复包络向量，[s (t),s(t)01s(t) k 个 信 源 的 复 包 络 。 A 表 示 均 匀 线 阵 的 阵 列),...,a(θ)]P，其中 [1,,...,]sin2sin(1)2kkjdjNdee a(θ) k， (。矢量 y (t)可表示为w(t)x(t)Hy (t) TN[w (t),w(t),...,w(t)]12 为 N 1维权向量，H[ ]表示复数出进行加权求和，就可以将波束导向到期望方向上。平面阵列信号模型
(c)不规则不重叠图 2.3 子阵划分示意图重叠划分划分示意图如图 2.3(a)所示，在这种划分方式中阵元有的子阵包含的阵元数量和子阵结构都相同，并且同子阵中。通过这种方法划分得到的子阵结构一般都列处理算法不需要改变就可以直接在上面使用。但是此会出现栅瓣和栅零点现象，严重影响了波束的性叠划分分示意图如图 2.3(b)所示，在这种划分方式中，每个元数量也相同。同一个阵元能够被划分到多个子阵这种方式的子阵划分，可以减少栅瓣出现的次数，但统的复杂度，同时并不能完全避免栅瓣的出现。因此
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双基线旋转的改进干涉仪定位算法[J]. 张金秀,陶海红,王渊. 北京理工大学学报. 2017(11)
[2]一种基于粒子群算法的多目标子阵划分优化方法[J]. 胡尚坤,孙雨泽,杨小鹏,曾涛,龙腾. 信号处理. 2017(08)
[3]均匀线阵的子阵划分及子阵级权矢量联合优化[J]. 郑小雨,刘洛琨,郭虹,杨金金. 数据采集与处理. 2016(06)
[4]相控阵雷达研究现状与发展趋势[J]. 邵春生. 现代雷达. 2016(06)
[5]基于子阵重叠结构的子阵划分技术研究[J]. 陈建锋,吴海. 舰船电子对抗. 2016(01)
[6]子阵级和差波束形成及测角方法研究[J]. 杨雪亚,刘张林. 中国电子科学研究院学报. 2015(01)
[7]基于量子粒子群算法的混沌系统参数辨识[J]. 张宏立,宋莉莉. 物理学报. 2013(19)
[8]大型阵列降维-和差多波束形成的联合优化算法[J]. 孙晨伟,陶海红,王莹,吕红丽. 电子学报. 2013(03)
[9]相控阵子阵级和差多波束测角方法[J]. 曾操,陈昊,何学辉,杨扬. 西安电子科技大学学报. 2013(01)
[10]二维面阵子阵划分及PADBF算法研究[J]. 董晔,李瑞,李晓明. 计算机仿真. 2012(07)
博士论文
[1]阵列雷达最优子阵划分与处理研究[D]. 熊子源.国防科学技术大学 2015
[2]量子行为粒子群优化算法研究[D]. 孙俊.江南大学 2009
硕士论文
[1]相控阵雷达阵列天线子阵划分优化算法研究[D]. 习文.北京理工大学 2016
[2]主瓣内外干扰同时抑制的分维测向算法[D]. 罗云.西安电子科技大学 2014
[3]自适应导航天线研究与设计[D]. 陈琼.西安电子科技大学 2013
[4]和差多波束跟踪算法及工程实现[D]. 员琳红.西安电子科技大学 2012
[5]基于子阵划分的自适应波束形成技术[D]. 葛佩.西安电子科技大学 2012
[6]相控阵二维和差测角方法及其实现研究[D]. 保的.西安电子科技大学 2010
[7]基于子阵的部分数字波束形成技术研究[D]. 邓璐.电子科技大学 2007
[8]子阵级自适应数字波束形成方法研究[D]. 邓新红.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2958777
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线阵模型
)表示t时刻阵列接收到的数据向量，[x (t),x(t),..12x(t) (t)表示均值为 0，方差为2n 的高斯白噪声，假定噪声之T),...,()]tntN。s(t) 为信号复包络向量，[s (t),s(t)01s(t) k 个 信 源 的 复 包 络 。 A 表 示 均 匀 线 阵 的 阵 列),...,a(θ)]P，其中 [1,,...,]sin2sin(1)2kkjdjNdee a(θ) k， (。矢量 y (t)可表示为w(t)x(t)Hy (t) TN[w (t),w(t),...,w(t)]12 为 N 1维权向量，H[ ]表示复数出进行加权求和，就可以将波束导向到期望方向上。平面阵列信号模型
(c)不规则不重叠图 2.3 子阵划分示意图重叠划分划分示意图如图 2.3(a)所示，在这种划分方式中阵元有的子阵包含的阵元数量和子阵结构都相同，并且同子阵中。通过这种方法划分得到的子阵结构一般都列处理算法不需要改变就可以直接在上面使用。但是此会出现栅瓣和栅零点现象，严重影响了波束的性叠划分分示意图如图 2.3(b)所示，在这种划分方式中，每个元数量也相同。同一个阵元能够被划分到多个子阵这种方式的子阵划分，可以减少栅瓣出现的次数，但统的复杂度，同时并不能完全避免栅瓣的出现。因此
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双基线旋转的改进干涉仪定位算法[J]. 张金秀,陶海红,王渊. 北京理工大学学报. 2017(11)
[2]一种基于粒子群算法的多目标子阵划分优化方法[J]. 胡尚坤,孙雨泽,杨小鹏,曾涛,龙腾. 信号处理. 2017(08)
[3]均匀线阵的子阵划分及子阵级权矢量联合优化[J]. 郑小雨,刘洛琨,郭虹,杨金金. 数据采集与处理. 2016(06)
[4]相控阵雷达研究现状与发展趋势[J]. 邵春生. 现代雷达. 2016(06)
[5]基于子阵重叠结构的子阵划分技术研究[J]. 陈建锋,吴海. 舰船电子对抗. 2016(01)
[6]子阵级和差波束形成及测角方法研究[J]. 杨雪亚,刘张林. 中国电子科学研究院学报. 2015(01)
[7]基于量子粒子群算法的混沌系统参数辨识[J]. 张宏立,宋莉莉. 物理学报. 2013(19)
[8]大型阵列降维-和差多波束形成的联合优化算法[J]. 孙晨伟,陶海红,王莹,吕红丽. 电子学报. 2013(03)
[9]相控阵子阵级和差多波束测角方法[J]. 曾操,陈昊,何学辉,杨扬. 西安电子科技大学学报. 2013(01)
[10]二维面阵子阵划分及PADBF算法研究[J]. 董晔,李瑞,李晓明. 计算机仿真. 2012(07)
博士论文
[1]阵列雷达最优子阵划分与处理研究[D]. 熊子源.国防科学技术大学 2015
[2]量子行为粒子群优化算法研究[D]. 孙俊.江南大学 2009
硕士论文
[1]相控阵雷达阵列天线子阵划分优化算法研究[D]. 习文.北京理工大学 2016
[2]主瓣内外干扰同时抑制的分维测向算法[D]. 罗云.西安电子科技大学 2014
[3]自适应导航天线研究与设计[D]. 陈琼.西安电子科技大学 2013
[4]和差多波束跟踪算法及工程实现[D]. 员琳红.西安电子科技大学 2012
[5]基于子阵划分的自适应波束形成技术[D]. 葛佩.西安电子科技大学 2012
[6]相控阵二维和差测角方法及其实现研究[D]. 保的.西安电子科技大学 2010
[7]基于子阵的部分数字波束形成技术研究[D]. 邓璐.电子科技大学 2007
[8]子阵级自适应数字波束形成方法研究[D]. 邓新红.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2958777
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