相控阵自适应和差波束测角研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文相控阵口适应和差波束测角研究姓名：孔永飞中请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：廖桂生201201摘要存在干扰时，自适应信号处理在抑制干扰的同时造成和差波束方向图畸变，致使白适应鉴角曲线与普通和差鉴角曲线有差异，从而导致和差测角性能下降甚至失效；当信号功率与干扰功率接近时，若不予处理会出现信号相消，导致输出性能严巫下降。针对上述问题，开展了无需校正的口适应稳健和差波束测角的研究，这类方法对干扰功率变化不敏感，具有良好的干扰抑制能力和可接受的测角性能。主耍工作包括：旁瓣干扰情况下,基于平面阵三通道广义旁瓣相消器结构,提出了两种构造稳健降维阻塞矩阵的方法，

2、分別为特征分解法和子空间跟踪法，与其它白适应和差测角方法相比，这两种方法无需对白适应和波束、差波束进行校正，对鉴角曲线的影响小；主瓣干扰情况下，根据矩形阵的分维特性，将阵列接收数据在方位维和俯仰维分别处理，在一维白适应波束形成的同时在另一维普通和茅波束形成，保持鉴角

3、川线斜率不变。实测数据与仿真数据的处理结果验证了上述方法的冇效性。关键词：单脉冲和差测角口适应波束形成广义旁瓣相消器AAAAAA塞AAAAAAAAAAAAAAAAA,AAAAAAAAAA.AAAAA.AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA^AAAAAAAAAAAAAAAAAA.AAAAAAAAAAA甌AAaaa

4、aaaaaaaaaaaaaaaaaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA/AAAA•AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA甌AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.第一章绪论第一章绪论11研究背景和意义阵列信号处埋是信号处理领域的一个重耍分支，它的应用涉及宙达、声纳、移动通倍、地震勘测、射电天文以及电子医疗工程等多种国民经济和军事应用领域【1。阵列夭线是指多个夭线单元排布在空间的不同位置而组成的天线阵列，使用该阵列接收空间信号1嗟悴%胁裳1,并对接收的信号进行处理，以提取空间信号特征信息1问1同时抑制干扰或不感兴趣的信息。与传

5、统的天线相比，阵列技术，具有极强的干扰抑制能力。在存在干扰情况下，为保证较好的输出信干噪比和目标参数估让的准确性，必须增强H标信号，抑制干扰信号。在和差波束测角技术中应用门适应抗干扰技术，构成自适应和差波束测角技术【1】，具有重耍的理论意义和工程应用价值。在阵列倍号处理中，采用自适应数字波束形成技术111可有效改善倍干噪比，但白适应信号处理在抑制干扰的同时影响了和、差波束的权矢量，使和差方向图在主瓣附近产牛畸变，给测角带來了偏差，特别是存在主瓣干扰时，门适应凹口将使主波束的方向图产生很大畸变，使和弟波束测角产牛较大的偏差。如何在冇效抑制干扰的同时保持良好的测角性能，是目前自适应和并波束测

6、角要解决的关键问题。相控阵rI适应和差波束测角研究22研究历史和现状目前已有的自适应和差波束测角方法大致可分为三大类：一类是和差波束同时置零技术02222,这种方法盂要预先估计干扰方向，根据-种适用丁•平面阵的自适应和差波束测角算法22,该方法根据自适应单脉冲特性,导致输出信干噪比严重卜•降，从而影响后续的FI标幷度估计;用口适应方向图保形技术对旁瓣干扰进行抑制；然后在抑制主瓣干扰的同时保持第一章绪论33本文的主要工作第三章首先介绍了广义旁瓣相消器的原理，分析了平而阵三通道广义旁瓣相消器结构，提岀了两种稳健降维阻塞矩阵的构造方法：特征分解法和了空间跟踪法，实测数据的处理结果验证了上述两种

7、方法的有效性。第四章首先验证了平面矩形阵阵列模型的分维特性，提出平面阵自适应分维和差测角方法，并给iP.Til-算机仿真结杲。第八章是工作总结和展望。第二章相控阵自适应和差测角第二章相控阵和差波朿测角55阵列模型55图55-•维均匀等距线阵式中555555555。五51555(导向矢量具有如下形式:相控阵自适应和差波束测角研究6七6蔷6够，仍66后66-第二章相控阵自适应和差测角77相控阵和差测角过和差波束输岀的比值得到某一确定的比值，然后通过确定公式计算岀口标的偏角，从而得到的li标的角度。在相控阵中，主要有三种和差波束形成方法：第一种：直接和差法【7】陶，对波束指向相对应的导向矢量加

8、777权肓接得本文主要采用第三种方法，即对称収反法。在对称収反法二维测角中，采用如图77平面阵模型，为构造和、方位差及俯在该坐标JX；f速矢量为伍7魂777曰77剩璃77墓7在的彳囚/驕（麻满册M77「7蛋7愕淖7支直鹘線7、7、7和兀：心输出如下:相控阵门适应和差波束测角研究8懿8妨一五幼一另睁賊碟刚扶虹唧8灰唬8软綃£8幼88唧88如般一88舗8第二章相控阵门适应和养测角和、方位差及俯仰湮波束构成示意如图99所示:99筒去999