频控阵发射波束形成及其应用方法研究

发布时间：2021-03-27 11:52

　　与传统的相控阵雷达（Phased Array,PA）相比,频控阵（Frequency Diverse Array,FDA）雷达在每个天线上使用不同的发射频率,每个频率之间有一个固定的频率间隔。由于这个频率间隔的存在,频控阵波束的能量分布不再只与角度有关,同时也与距离有关,从而形成了距离和角度双重依赖的波束方向图。因此,拥有较高自由度的频控阵雷达在目标识别、抑制干扰和射频隐身等方面有较大潜力。本文基于频控阵距离和角度依赖的波束图,对频控阵发射波束形成及其应用方法进行深入研究,主要包括基于频控阵的距离-角度去耦合发射波束形成方法以及频控阵发射波束形成在安全通信、低截获雷达以及雷达通信一体化中的应用方法等。具体研究内容和创新点如下:（1）距离-角度去耦合发射波束形成方法:针对频控阵波束图的距离角度耦合问题,本文主要提出了两种频控阵去耦合方法,第一种方法采用了单载波发射模型,通过对每个阵元上的频率偏移重新编码,打乱其原有线性递增关系,利用优化算法得到新的频率偏移矢量,使频控阵形成点型波束图。第二种方法是采用了多载波发射模型,每个阵元不再发射单一的载波,而是发射多个载波,进一步提高了频率上的自由... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

本论文研究内容的体系结构图

主要介绍频控阵基本原理知识。特别指出的是频控阵的波束图是具赖性，而相控阵只具有角度依赖性。同时，频控阵波束图是时间、函数。然后介绍了发射波束形成的相关知识，并介绍了几种简单的形成方法。最后推导了频控阵的 CRLB，并对其进行了频率增量的结构安排如下，2.1 节介绍了均匀线性频控阵的基本模型。2.2 节中发射波束图的特性，讨论频控阵波束方向图的时间、距离和角度的中介绍了频控阵发射波束形成的基本知识，介绍了几种加窗的发射2.4 节中推导频控阵 CRLB 的表达式，并基于 CRLB 优化了频率增阵阵列模型阵雷达的发射天线和相控阵一样，均采用全向发射天线，每个天线的波形以获得阵列增益。不同的是，频控阵的相邻阵元中使用的载小频率增量。这个频率增量使得发射波束不再只与方位角相关，而角和时间的函数。对于线性阵列布阵而言，可以分为均匀线性阵列阵列。本文中，没有特殊说明的情况下，都是以均匀线阵为例。

频控阵发射波束图(a)三维波束图；(b)二维俯视图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]频控阵雷达阵列优化设计及其目标参数估计方法研究[D]. 高宽栋.电子科技大学 2016
[2]频率分集阵列雷达运动目标检测方法研究[D]. 许京伟.西安电子科技大学 2015
[3]MIMO雷达检测与估计理论研究[D]. 何茜.电子科技大学 2010

硕士论文
[1]频控阵阵列参数优化设计及其目标定位研究[D]. 王永兵.电子科技大学 2015



本文编号：3103465