基于子阵划分的相控阵波束形成及其应用

发布时间：2021-01-07 04:04

　　为解决相控阵天线波束形成这一个复杂的非线性问题,智能优化算法和自适应算法被广泛应用到该领域中。智能优化算法具有优秀的求解能力和稳健性,能够解决一些受到严格约束的阵列。自适应波束形成算法具有较大的灵活性,能够灵活的控制波束指向,增强期望信号和抑制干扰信号。本文围绕相控阵天线的波束形成开展研究,主要工作如下:1.针对大型相控阵天线的阵元数量较大,导致全自适应波束形成计算量的增长、成本增加等问题,提出了基于蚁群算法的天线阵列划分方式,利用蚁群算法和对称划分方式搜索出子阵的间隔点,天线阵列被划分为多个不规则子阵。通过与均匀划分方式作对比,本文算法形成的旁瓣电平更低。2.本文在子阵级最小方差无失真响应算法的基础上,引入自适应对角加载技术,提出基于自适应对角加载的子阵级波束形成算法,仿真结果表明,在中、低信噪比条件下,本文算法降低了方向图的旁瓣电平,是一种性能较好的子阵波束形成算法。3.针对线型共享孔径阵列天线,提出了一种基于风驱动优化的共享孔径多波束形成算法。首先,设计两阵列相邻阵元的间距约束条件,将两个子阵波束图的最高旁瓣电平作为优化目标。然后,在约束条件下,先后确定子阵1和子阵2阵列单元的初... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 子阵划分的研究现状
        1.2.2 共享孔径波束形成的研究现状
    1.3 论文的主要内容安排
第2章 相控阵天线波束形成理论
    2.1 常规单波束形成算法及仿真
        2.1.1 波束形成准则
        2.1.2 线性约束最小方差准则
    2.2 常规多波束形成算法及仿真
        2.2.1 基于FFT的多波束形成
        2.2.2 线性约束多波束形成
    2.3 本章小结
第3章 基于子阵划分的相控阵波束形成
    3.1 基于蚁群优化的子阵划分算法
        3.1.1 蚁群优化算法
        3.1.2 基于蚁群优化的子阵划分算法
    3.2 相控阵天线的子阵模型构建
    3.3 仿真实验与分析
        3.3.1 一维子阵级波束形成仿真分析
        3.3.2 二维子阵级波束形成仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 基于自适应对角加载的子阵级波束形成算法
    4.1 子阵级最小方差无失真响应
    4.2 子阵级自适应对角加载处理
    4.3 仿真实验与分析
    4.4 本章小结
第5章 基于线型共享孔径交错子阵的多波束形成技术
    5.1 线型共享孔径交错子阵设计
        5.1.1 风驱动优化算法（WDO）
        5.1.2 优化模型
        5.1.3 线型共享孔径交错阵列设计
    5.2 线型共享孔径优化步骤
    5.3 多波束形成的仿真对比分析
    5.4 本章小结
第6章 基于圆型共享孔径交错子阵的多波束形成技术及其应用
    6.1 圆型共享孔径交错子阵设计
        6.1.1 圆型共享孔径阵列信号模型及目标函数
        6.1.2 圆型共享孔径交错阵列设计
    6.2 圆型共享孔径优化步骤
    6.3 圆型共享孔径仿真分析
    6.4 舰船数据链中的波束分配算法
        6.4.1 基于多波束的队形设计
        6.4.2 基于多波束的队形检测
        6.4.3 队形设计与检测的仿真分析
    6.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文以及其他成果
致谢



本文编号：2961874