弹载相控阵子阵自适应波束形成技术研究

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1、ｍ硕士学位论文＿圍參、國弹载相控阵子阵自适应波束形成技术研究作者姓名任佩Ｓ１指导教师姓名、职称罗丰教授３申请学位类别工学硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师。指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宂成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作

2、的同事对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任本人签名：八日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交、，论文的复印件，允许查阅借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，

3、署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书，＿士本人签名：（导师签名：貧〒＾心丨彡日期日期：：学校代码10701学号1502121012分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文弹载相控阵子阵自适应波束形成技术研究作者姓名：任佩一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：罗丰教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月StudyonAdaptiveBeamformingatSubarrayLevelofMiss

4、ile-bornePhasedArrayRadarAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingByRenPeiSupervisor:LuoFengTitle:ProfessorJune2018摘要摘要弹载相控阵雷达的应用越来越广泛，对雷达系统的性能提出了更高的要求。采用大型相控阵，可以得到更高的角度和距离分辨力。但由

5、于大型相控阵阵元数过多，在阵元级进行自适应波束形成时，所需的设备量、运算量与存储量极大，会导致系统的硬件架构复杂，难以在弹载相控阵雷达上应用。为了降低成本和复杂度，需要从物理上进行降维，通常采用馈电网络将多个阵元微波合成子阵，在子阵级实现自适应波束形成。本文基于数字波束形成和自适应信号处理的基本理论，对子阵级自适应波束形成技术和主瓣干扰抑制方法进行了研究，完成了子阵级的主瓣干扰抑制。具体的研究内容如下：1.在阵列信号模型的基础上，介绍了波束形成和自适应基本原理，并对自适应波束形成的几种准则和常用算法进行了详细的理论

6、分析和仿真对比。2.研究了子阵级的自适应波束形成。首先介绍了均匀不重叠、均匀重叠和非均匀不重叠划分子阵的方法，然后针对均匀线阵和面阵分别提出了非均匀子阵划分的模型和优化子阵位置的方法，避免了栅瓣和栅零点效应，最后采用噪声归一化的方法，改善了非均匀划分阵列天线的自适应性能。3.研究了几种主瓣干扰抑制的方法，包括阻塞矩阵预处理BMP、特征投影矩阵预处理EMP和特征投影和协方差矩阵重构EP-CMR等方法。针对传统BMP算法的问题，本文提出使用相邻不同阵元间距相消的方法，仿真验证了使用相邻4个阵元相消的方法，减小了信号增益

7、曲线在干扰方向的凹口和信号能量的损失，提高了后续的检测概率，同时阵列孔径损失较小，保证了测角精度。4.对某弹载平台的阵列天线进行子阵划分，在子阵级接收数据上使用EMP、EP-CMR和改进的BMP算法进行预处理，消除了主瓣干扰，后续使用传统自适应算法抑制了旁瓣干扰，解决了主瓣偏移、波束畸变和旁瓣电平较高等问题，完成了子阵级的主瓣干扰抑制。关键词：自适应波束形成，子阵划分，主瓣干扰，阻塞矩阵，特征投影IABSTRACTABSTRACTTheapplicationofmissile-bornephasedarrayrad

8、arhasbecomemoreandmoreextensive,whichraiseshigherrequirementsontheperformanceofradarsystems.Inordertoachievehigh-resolutionmeasurementsinangleandangle,largephasedarrayiswidelyused.