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1、系统工程与电子技术第23卷第11期SystemsEngineeringandElectronicsVol123,No1112001 文章编号:10012506X(2001)1120022203舰载任意形状超分辨测向天线阵列技术的研究刁 鸣,熊良芳,李一兵(哈尔滨工程大学电子工程系,黑龙江哈尔滨150001)摘 要:论述了利用空间谱估计进行超分辨测向的基本理论,分析并给出了适用于任意形状超分辨测向天线阵的通用测向算法,并采用差值算法对被测信号的频谱范围进行了扩展,利用Music算法及Matlab语言编制了相应的软件,同时对两种常用测向天线阵的性能进行了计算机仿真实验研究,
2、并给出了一些具体的实验结果。此结果可作为超分辨测向工程实现的技术参考。主题词:天线阵;测向天线;算法;谱分析中图分类号:TN957文献标识码:AStudyofPerformanceAboutShip-CarriedArbitraryAntennaArrayonSuper-ResolutionDirectionEstimationDIAOMing,XIONGLiang2fang,LIYi2bing(ElectronicEngineeringDepartment,HarbinEngineeringUniversity,HeilongjiangHarbin150001)Abs
3、tract:Thispaperfirstdiscussedthebasictheoryofsuper-resolutiondirectionestimationwhichisdisposedbySpectrumestimationofspace.Thenitanalyzedandpresentedthecommonarithmeticaboutarbitraryantennaarrayinsuper-resolutiondirec2tionestimationandexpanededspectrumofsignalthroughusingdifferencearithm
4、etic.AtlastitauthorizedcorrespondingsoftwarebyMusicarithmeticandMatlablanguage.Atthesametimetheperformanceofsuper-resolutiondirectionestimationoftwocommonusedantennaarrayshasbeenputintoemulation.Theoutcomeinthepaperhasbeenpresentedthroughtheemulationexperimentanditcanbeusedastechnologica
5、landtheoreticalbaseinsuper-resolutiondirectionestimationengineering.Keywords:Antennaarray;Directionfindingantenna;Algorithm;Spectrumanalysis测向算法,然后利用此方法对比较适合舰载的直线阵与圆1 引 言形阵的性能进行了计算机仿真研究,以便为今后的舰载超21世纪是信息时代,未来战争必将是以信息化与数字分辨测向天线阵技术提供一点技术参考。化为其基本特征。作为信息化特点的信息对抗技术是未来电2 超分辨测向的理论依据及通用算法子战中的关键技术
6、,对通信源进行超分辨测向是未来信息对抗技术必须解决的关键问题之一。超分辨测向的理论依据是设空间存在D个互不相关的被测信号,它们分别以不同谱估计原理,能否对通信源实施超分辨测向主要依赖于计算的方位角θK(K=1,2,⋯,D)入射到一个具有N个单元的任机的运算速度及谱估计算法的实时性。近年来,随着微处理意形状天线阵列,现以正东为0°方向,各阵元的坐标记为(xi,器技术的发展,DSP芯片的运算速度在不断提高,各种谱估yi),i=1,2,⋯,N,坐标原点记为(x0,y0),同时假设各阵元输2计算法的提出,特别是MUSIC算法的实时实现,均对超分辨出噪声为白噪声ni(t),i=1
7、,2,⋯,N,方差记为σ,噪声与测向技术这一领域的发展起了积极的推动作用。信号互不相关。根据假设条件,测向阵列输出可写成在军用舰船这样的实际环境中,由于其空间上的限制,X(t)=AS(t)+N(t)(1)往往对测向天线阵的形状及尺寸均有较特殊的要求。形状其中 X(t)———阵列输出矢量;S(t)———信号矢量;与尺寸选择得合理与否,将直接影响测向的各项技术指标。N(t)———噪声矢量;A———阵列方向矩阵。T本文试图先给出适用于任意形状超分辨测向天线阵的通用X(t)=[x1(t),x2(t),⋯,xN(t)](2)收稿日期:2000-12
