毕业论文文献综述--基于凸优化的线性阵列方向图综合

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1、基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）(文献综述、论文翻译)题目:基于自适应理论的任意阵列方向图综合姓名：学院：系：专业：年级：学号：指导教师（校内）：职称：指导教师（校外）：职称：2014年3月10日8基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）基于凸优化的线性阵列方向图综合摘要如今阵列天线的应用越来越广，无论在通讯、广播、雷达等生活领域中，还是在国防中，阵列天线都起着关键作用。而在阵列方向图综合方面，对任意阵的综合问题及算法的研究也更有实用意义。基于自适应天线理论的阵列方向图综合方法的基本思想是：把要综合的已

2、知阵元数、阵元方向图、阵列形状和阵元间距的天线阵当作是自适应天线阵。如果从某个方向对阵列施加干扰，则通过自适应处理，使天线方向图在干扰方向上产生零点。关键词任意阵列方向图综合权矢量自适应理论KeywordsArbitraryarrayPatternsynthesisWeightvectorAdaptivetheory8基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）目录第1章本文研究内容的提出及思路11.1本文研究提出背景11.2本文研究思路1第2章阵列天线基本原理12.1阵列天线的数学模型12.2阵列天线的辐射特性3第3章

3、天线阵方向图综合33.1方向图综合的概念33.2方向图综合的分类43.3方向图综合的任务4第4章自适应算法54.1自适应算法概念54.2典型的自适应算法54.3自适应迭代算法的研究历史64.4自适应方向图综合仍需解决的问题6本文小结7参考文献78基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）第1章本文研究内容的提出及思路1.1本文研究提出背景无线通信系统一般要求天线阵列方向图具有一定的主瓣宽度，特殊的主瓣形状和低的旁瓣电平等等。因此需要根据这些指标用相关算法获得最佳的天线阵列阵元权系数，这种技术称为阵列方向图综合。在国防、

4、航空、航天、气象等诸多领域，相控阵天线得到了迅速的发展和广泛的应用，阵列天线的方向图综合是相控阵天线研究的一个重要分支和组成部分。研究有源相控阵天线的波束形成算法，首先必须研究阵列天线的波束算法，因为相控阵天线是从阵列天线发展起来的。阵列天线有多种形式(如线阵、面阵和空间阵)，它可以比较灵活的实现各种波束。而自适应理论对任意阵方向图的研究则具有很重要的意义。1.2本文研究思路首先第二章对方向图综合的概念做了深刻和全面的分析；第三章为自适应理论分析及常用的三大准则的具体应用和比较；第四章为方向图综合的历史、现状及改进方向；第

5、五章为本文的总结。第2章阵列天线基本原理2.1阵列天线的数学模型阵列天线是由一定数目的阵元按一定的规则排列而成的。下图是一个含有N个阵元的线阵。我们假设第n个阵元的方向图为,相邻阵元间距为d。现在有一个信号从远处入射，其入射角为，是信号入射方向与阵列主轴法线方向的夹角（）8基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）整个阵列接收到的信号可用矢量X表示：(2.1)我们再假设第n个阵元的权矢，它是一个复数，为第n个乘法器的系数，则该阵列的权矢量为：(2.2)阵列的输出由每个阵元的输入与对应的权值相乘，再累加得到，即：(2.3

6、)假设入射信号的振幅为A,波长为λ，则(2.4)令(2.5)这里d为阵元间距，N为阵元数目在阵列的结构和接收信号的频率（或波长）确定后，V是一个仅与信号的入射方向有关的矢量，我们称其为导向矢量。从、可以看出(2.6)则有(2.7)我们定义方向图函数为(2.8)由上式可以看出，阵列天线的方向图仅与阵列的权矢量和导向矢量有关。8基于自适应理论的任意阵列方向图综合（文献综述）2.2阵列天线的辐射特性1.2.1天线方向图天线方向图是一个描述天线方向性能的函数或图像。它可以基于该函数描述电场或磁场，此时的方向图称为场方向图。方向图也

7、可以基于辐射强度的函数，此时称为功率方向图。方向图分为主瓣和旁瓣，主瓣产生最大的期望辐射，旁瓣一般是不期望的辐射方向。由上一节天线的数学模型可知：在阵列的结构和接收信号的频率（或波长）确定后，阵列天线的方向图仅与阵列的权矢量和导向矢量有关。1.2.2波束宽度阵列的波束宽度是指一个角度的宽度，具体说，是在指定了一个特定的功率电平下，阵列主波束或主瓣所占用的区域。通常，波束宽度是在半功率点或者说是-3dB点测得的。此波束宽度即所谓的半功率宽度或3dB宽度。另一种方法是测主波束两旁第一个零点之间的波束宽度。在绝大多数情况下，波束

8、宽度都是指3dB宽度。1.2.3方向性系数和增益在很多应用中，天线阵的一个主要目的是要形成一个响应或波束方向图，这样在某一特定方向上的发射（接收）就会得到加强，而在其他方向上的就会得到抑制。一个有效的阵列波束尖锐程度的度量就是天线的方向性系数，它定义为辐射能量在特定方向上的值与能量在所有方向上的平均值的