基于均匀同心圆阵列的近场宽带波束形成

发布时间：2021-07-12 09:58

　　该文提出了一种频率不变近场宽带波束形成的方法。该方法将均匀同心圆阵列的输出经傅里叶逆变换转换成相位模式信号,并经过近场矫正和频率补偿网络,可达到频率响应不变的远场阵列响应效果。在此基础上,该文将传统远场窄带波束形成法推广到近场宽带阵列中。仿真结果表明,该文提出的近场宽带阵列响应具有近似频率响应不变的效果,其波束图也接近远场窄带阵列波束图。另外,与其他几种波束形成方法相比,基于该文提出的频率不变近场宽带阵列提升了波束形成性能,且具有较低的计算复杂度。 

【文章来源】：压电与声光. 2020,42(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

UCCA结构图

Y(ω,?, ρ ^ )= ∑ m=-Μ Μ w m Η m (ω) ∑ p=1 Ρ g m,p ? ?? V m,p (ω,?, ρ ^ )?????? ??? (5)将式(3)、(4)代入式(5),得到阵列输出为

为了验证本文提出的近场宽带阵列的性能,本节设计了一个UCCA-FIB以及基于此而设计的SMI波束形成方法。在本文的设计例子中,阵列由两个圆环组成,即P=2,每个圆环上有12个天线或传感器,即K=12。相位模式的个数L=9,研究的频段为 ω∈[ 0.35π,0.5π ],ρ=20λ 。在第一个例子中,考察UCCA-FIB的频率响应不变特性和近场矫正效果,为简单起见,取波束形成权向量为w=[1,1,…,1]T。根据第1节中的设计方法得到近场矫正系数和频率补偿网络,阵列的波束图如图3所示。由图可看出,本文提出的宽带近场UCCA-FIB在目标频段近似频率不变。图4为有无近场矫正时的波束图。由图可见,经近场矫正后的阵列响应具有更低的旁瓣,实现了近场矫正。

【参考文献】：
期刊论文
[1]二维束宽恒定的二阶锥规划波束形成方法[J]. 张勇,何培宇,罗胡琴.  电讯技术. 2016(04)
[2]宽带阵列接收信号波束形成算法综述[J]. 王梦南,王壮,程翥.  现代电子技术. 2013(21)

硕士论文
[1]宽带自适应波束形成技术的研究和实现[D]. 李毓铃.南京理工大学 2017
[2]智能天线自适应波束形成算法的研究[D]. 李想.东北大学 2011



本文编号：3279696