基于凸优化的时间调制稀布阵列副瓣抑制算法研究

发布时间：2023-03-03 13:08

　　随着电子技术的发展,阵列天线在雷达、无线通信等领域得到了广泛的应用,而日益复杂的电磁环境对雷达系统的抗干扰能力提出了更高的要求。为了突破传统阵列天线设计中出现的瓶颈问题、得到更好的辐射特性,时间调制技术被应用于传统稀布阵列,形成的四维稀布阵可以在较低的动态幅值比甚至等幅同相激励下,综合出低/超低副瓣电平方向图,有效降低了天线系统的馈电难度。针对四维均匀稀布阵列方向图存在栅瓣、导致副瓣电平较高的问题,本文基于凸优化和粒子群优化算法,深入研究了四维稀布阵列的副瓣抑制问题。具体研究内容和成果如下:1.描述了四维天线阵的阵列结构、构建了阵列在自由空间中的辐射模型,并对五种不同调制方式下天线阵的开关函数及辐射特性进行了理论推导和分析,为后续章节提供了理论基础。2.基于凸优化问题局部最优解即为全局最优解的良好特性,构建了可变孔径尺寸调制方式下四维均匀稀布阵副瓣抑制问题的凸优化模型。同时,针对四维非均匀稀布阵副瓣抑制模型的高维非线性特点,结合粒子群算法在天线阵方向图综合中具有收敛速度快、参数少、性能优的优势,采用了一种基于凸优化算法和粒子群算法的混合优化算法,对阵元的时序、位置和静态激励进行联合优化...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 三维阵列方向图综合研究现状
        1.2.2 四维天线阵的副瓣抑制
        1.2.3 稀疏阵列副瓣抑制
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 时间调制天线阵的理论基础
    2.1 引言
    2.2 四维天线阵的阵列结构及辐射模型
        2.2.1 阵列结构
        2.2.2 阵列辐射模型
    2.3 时间调制方式
        2.3.1 可变孔径尺寸(VAS)调制
        2.3.2 单向相位中心移动(UPCM)调制
        2.3.3 双向相位中心移动(BPCM)调制
        2.3.4 脉冲移动(PS)调制
        2.3.5 分段优化时间步(SOTS)调制
    2.4 辐射方向图参数
    2.5 本章小结
第三章 基于凸优化算法的四维稀布线阵副瓣抑制
    3.1 引言
    3.2 凸优化算法的基本原理
    3.3 基于凸优化算法的四维均匀稀布线阵副瓣抑制
        3.3.1 四维均匀稀布线阵建模及优化目标函数构造
        3.3.2 基于凸优化算法的四维均匀稀布线阵副瓣抑制仿真分析
    3.4 基于PSO-CVX算法的四维稀布线阵副瓣抑制
        3.4.1 粒子群算法原理
        3.4.2 四维非均匀稀布线阵建模及优化目标函数构造
        3.4.3 基于PSO-CVX算法的四维稀布线阵副瓣抑制仿真分析
    3.5 边带电平分析
    3.6 本章小结
第四章 基于改进的PSO-CVX算法的四维稀布线阵边带抑制
    4.1 引言
    4.2 PS调制方式下的四维稀布阵优化目标模型
        4.2.1 PS调制方式下阵列辐射模型
        4.2.2 改进的四维稀布阵优化目标模型
    4.3 基于副瓣电平约束的四维稀布线阵边带抑制仿真
        4.3.1 等幅同相激励稀布线阵仿真结果
        4.3.2 等幅非同相激励稀布线阵仿真结果
    4.4 对比试验
    4.5 本章小结
第五章 结束语
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3752746