西安电子科技大学硕士学位论文阵列方向图综合 - 硬件和射频工程师

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1、西安电子科技大学硕士学位论文阵列方向图综合方法研究姓名：王哲申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：赵永波20090201摘要天线阵的辐射特性决定于阵列的阵元数目、阵元位置、阵元权系数，控制这三个因素可以改变辐射场的特征。阵列方向图综合是指按规定的方向图要求，用一种或多种方法优化影响天线辐射特性的因素，使该天线系统产生的方向图满足指标要求。如何优化影响天线辐射特性的因素，使方向图满足指标要求是本文研究的主要问题。本文介绍了天线阵基本原理和阵列综合方法以及模拟退火算法的优化原理，在此基础上给出了两种

2、阵列方向图优化方法：非均匀稀布阵有较高的旁瓣，为降低旁瓣，本文提出一种混合算法并将其用于非均匀稀布天线阵列方向图的优化中：用模拟退火算法结合凸规划优化阵元位置和阵元激励幅度。对于一个孔径为502，由25个阵元组成的阵列天线，该方法获得了比已有文献更低的旁瓣，而且可以降低运算量。本文利用近来出现的新体制雷达一多输入多输出(MIMO)雷达多发多收的特点，给出了一种利用模拟退火算法对MIMO雷达天线布阵进行优化以及对MIMO雷达天线阵列阵元激励幅度优化的方法。该方法利用MIMO雷达方向图等效于发射方向图与接收方

3、向图相乘的特性，使得布阵优化和激励幅度优化的计算量比直接优化方法大大降低，且具有相同的优化性能。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。关键词：阵列方向图模拟退火算法凸规划MIMO雷达优化AbstractRadiationpatternofthearrayantennadependsonthenumberoftheelements，theelements’positionsandweightcoefficients．Controlofthethreefactorscanchangethecharacteris

4、ticoftheradiationfield．ThesynthesisofarmypaRernisrealizedthroughusingoneormoremethodsforantennasystemdesign，enablingthesystemtoproducerequiredpaRern．Howtooptimizethefactorswhichaffectthearraypattemisdiscussedinthispaper．Firstly,theprincipleofantennatheory

5、andsimulatedannealing(SA)al-gorithmareintroduced．Then，twomethodsofpaaemsynthesisaregiven：Inordertolowertheside--lobeofunequally··spacedsparsearray,whichhas25elementsoveranapertureof502withafixedantennanumberandaconstantarrayaperture，ahybridalgorithmispres

6、ented：simulateannealing(SA)algorithmandcon-vexoptimizationarecombinedtooptimizethedements’positionsandweightcoefjfi—cients．Theresultedside-lobeislowerthanthosereportedintheliteratureandthecomputationquantityisreduced．Amethodtooptimizetheelements’positions

7、andweightcoefficientsofthenewstyleradar--MIMOradar,whichisappearedrecentyears，isproposedinthispaper．ThismethodmakesuseofthetraitthatMIMOradar’Sarraypattemisequaltotheproductoftransmittingandreceivingarraypattern．Thismethodgreatlyreducedthecomputationquant

8、itycompared、析廿lthewaythatoptimizingMIMOradararraypatterndirectly．SimulationresultsdemonstratetheeffectivenessoftKSmethod．KeyWords：ArraypatternMIM0radarSimulatedannealing(SA)ConvexOptimization西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉