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《高精度多功能自适应相控阵天线的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1999年2月现代雷达第1期a高精度多功能自适应相控阵天线的研究江 卫 郭燕昌(南京电子技术研究所 天线与微波技术重点实验室 南京210013)【摘要】 从发掘相控阵天线潜力使其具有高精度、抗干扰和多功能等角度出发,对下列课题进行了研究:适当随机相位量化优化波束指向的算法;适当相位加权和振幅加权波瓣置零实数算法;适当相位加权和振幅加权的DBF实数算法;随机对角线加载算法对自适应算法的影响;新的线性调频信号检测和估计方法;非对称波瓣算法。以上算法均采用了适当改变技术(ACT)。计算机模拟结果证明,这些算法是行之有效的。【关键词】 适当随机相位量化,随机对角线加载,相位加权,振幅加权,非对称波
2、瓣,数字波束形成,自适应相控阵HighPrecisionandMultifunctionAdaptiveArrayAntennaJiangWeiGuoYanchang(NationalLaboratoryofAntennaandMicrowaveTechnology,NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnologyNanjing210013)【Abstract】 Inthispaper,appropriatechangetechnique(ACT)isusedinincreasingaccuracyofpatternbeampointing,a
3、daptivedigitalbeamforming(DBF),realphase-only(amplitude-only)nullingpatternsynthesis,linearFMsignaldetection,diagonalloadingandasymmetricpat2ternsynthesisetc.Computersimulationsareshownandresultsareingoodagreementwiththeoreti2calanalysis.【Keywords】 appropriaterandomphasequantization,randomdiagonal
4、loading,phase-onlyweighting,amplitude-onlyweighting,asymmetricpattern,DBF,adaptivephasedarrayantenna1 引言相控阵雷达的采用,使信号处理有了更多的内容和更大的潜力,推动了自适应理论、数字波束形成技术、低副瓣及超低副瓣技术以及智能化理论和技术的发展。同时由于80年代后计算机技术、超大规模集成电路、多种固态功率器件、各种波段移相器等的日趋成熟和成本的大幅度降低,相控阵雷达成了最具吸引力的雷达。现代战争的恶劣环境和高度对抗性使现代雷达系统面临严峻挑战,对雷达的性能也提出了越来越高的要求。相控阵雷达
5、与机械扫描雷达相比具有波束无惯性捷变能力和灵活的雷达资源管理等优势,这促使科研人员对相控阵雷达进行更深入的研究,加速了相控阵自适应技术的发展。本文研究的新算法提高了相控阵雷达的指向精度和快速反应能力,为雷达具有高精度、多功能、多目标、抗干扰、多种自适应能力及目标识别能力提供了可能性。2 适当随机相位量化对波束指向的影响及优化相控阵天线中波束扫描是通过数字移相器来实现的,移相器提供的移相量以二进制形式a本文1998年4月10日收到。©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://
6、www.cnki.net第1期 江卫等:高精度多功能自适应相控阵天线的研究 59k表示。如假定数字移相器的位数为K,则移相器的最小相移值为$=2Pö2。相位量化所带来的误差必将影响天线波束的指向,使其偏离指定方向,影响天线的跟踪精度。在传统的确定量化法的基础上提出了多种随机量化法,通过分析这些方法的优劣,又提出了适当随机量化法。采用适当随机量化法,较好地解决了确定量化法引起较高寄生副瓣电平、随机量化法引起高量化误差方差的矛盾。通过统计方法得到的最佳相位量化控制码可以充分利用数字移相器位数和相控阵单元,使其具有最佳的波束跃度。利用这种相位量化控制码后,
7、适当随机相位量化法与确定量化法相比,可使波束指向精度提高一个数量级,并有较好的稳定度。文献表明,随机相位量化法会使相位量化误差的方差增大。因此,可以确定一个适当的门限q。当量化误差小于门限q时,采用确定量化法;当量化误差大于门限q时,则采用随机量化法。采用适当随机相位量化法后,误差方差将有所减小,同时又具备随机馈相的优点。计算结果表明,适当随机相位量化法获得较小波束指向误差的概率和算法稳定性大于传统的随机馈相法。图1、图
