【摘要】：經(jīng)過近六十年的飛速發(fā)展,陣列信號處理已經(jīng)成為信號處理領域的一個重要分支。陣列信號處理包括波束形成和空間譜估計兩個主要方向。波束形成具有分辨力強、增益高等優(yōu)點,在諸多領域具有良好的應用前景�，F(xiàn)代陣列天線雷達的陣元數(shù)目日漸增多,直接在陣元級波束形成會造成系統(tǒng)結(jié)構復雜等諸多缺陷,因此需要進行陣列降維。本文對陣列降維及波束形成算法進行了研究,研究內(nèi)容如下:1.研究了基于智能算法的陣列優(yōu)化降維波束形成算法。提出了結(jié)合梯度復制算子的混合粒子群算法,研究了非均勻陣列降維的波束形成。2.研究了三維陣列降維波束形成算法。推導了三維旋轉(zhuǎn)變換方程組,研究了波束指向在三維陣列各子陣中的變換關系。通過仿真分析了子陣數(shù)目及重疊與否對三維陣列降維波束形成結(jié)果的影響。最后研究了三維陣列波束形成的波束控制問題。3.研究了基于空間多波束降維形成的主瓣賦形陣列抗干擾自適應波束形成系統(tǒng)。設計了抗干擾自適應波束形成系統(tǒng)各模塊的功能,分析了系統(tǒng)的整體工作原理,提出了七路分時波束形成算法,研究了應對不同干擾的工作策略。4.研究了基于空間多波束降維形成的主瓣賦形陣列抗干擾自適應波束形成的保形算法。針對波束形成后主瓣區(qū)域覆蓋率較低的缺陷,提出了先閉環(huán)測向后開環(huán)調(diào)零的方向圖保形算法,在減小運算量的同時提高了主瓣覆蓋率。然后提出了部分陣元波束形成的方向圖保形算法,通過仿真分析了參與波束形成的陣元數(shù)與主瓣覆蓋率、迭代次數(shù)間的關系。
[Abstract]:After nearly 60 years of rapid development, array signal processing has become an important branch in the field of signal processing. Array signal processing includes two main directions: beamforming and spatial spectrum estimation. Beamforming has many advantages, such as strong resolution and high gain, so it has a good application prospect in many fields. The number of array elements of modern array antenna radar is increasing day by day, so it is necessary to reduce the dimension of array because of many defects such as complex system structure and direct beamforming at array element level. In this paper, array dimensionality reduction and beamforming algorithms are studied. The research contents are as follows: 1. An array optimization beamforming algorithm based on intelligent algorithm is studied. A hybrid particle swarm optimization (PSO) algorithm based on gradient replication operator is proposed, and the beamforming of non-uniform array dimensionality reduction is studied. 2. In this paper, the three dimensional array reduction beamforming algorithm is studied. The equations of three dimensional rotation transformation are derived, and the transformation relation of beam direction in each subarray of three dimensional array is studied. The effect of the number of subarrays and the overlap on the results of 3D array dimensionless beamforming is analyzed by simulation. Finally, the beamforming problem of 3D array beamforming is studied. An anti-interference adaptive beamforming system based on spatial multi-beam dimensionality reduction is studied in this paper. The function of each module of anti-interference adaptive beamforming system is designed, the whole working principle of the system is analyzed, a seven-channel time-sharing beamforming algorithm is proposed, and the working strategies to deal with different interference are studied. In this paper, an anti-jamming adaptive beamforming algorithm based on spatial multi-beam dimensionality reduction is studied. Aiming at the low coverage of the main lobe after beamforming, a new pattern preserving algorithm is proposed, which is first closed loop direction finding and then open loop zeroing, which can reduce the operation cost and increase the main lobe coverage. Then, a pattern preserving algorithm for partial beam forming is proposed, and the relationship between the number of elements involved in beamforming and the coverage of the main lobe and the number of iterations is analyzed by simulation.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.7

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本文編號：2270542