【摘要】：高頻段內(nèi),由于外部噪聲形成原因復雜且分析難度較大,直接影響系統(tǒng)的信噪比分析與提高,但是當系統(tǒng)能夠保證外部噪聲相對于內(nèi)部噪聲占主導時,該系統(tǒng)的信噪比與各類噪聲無關,而是與陣列天線的方向性系數(shù)對應成正比,所以提高方向性系數(shù)可以間接地提高接收系統(tǒng)的信噪比。在提高陣列天線方向性系數(shù)的研究中,超方向性陣列綜合可以在滿足外部噪聲占優(yōu)的情況下實現(xiàn)最優(yōu)方向性系數(shù);而且對于超方向性陣列來說,可以利用較少的陣元數(shù)來實現(xiàn)較高的方向性系數(shù),對接收陣列小型化研究有重大的意義。稀布陣天線不但可以減少天線單元數(shù)目來降低天線系統(tǒng)的工程成本,而且在陣列孔徑上,陣元的位置選取不再受固定位置的約束,可以通過尋優(yōu)找到最優(yōu)位置進而獲得最優(yōu)輻射性能。對于具有相同陣元數(shù)的稀布陣和均勻陣,稀布陣能夠獲得更窄的主瓣和更低的峰值旁瓣電平;當陣列孔徑相同,稀布陣和均勻陣具有相同的主瓣寬度,但是由于稀布陣的陣元間距不再受?2的限制,因此弱化了陣元間的輻射耦合效應,提高了天線陣列整體性能。因此,稀布陣列天線通過優(yōu)化各陣元的具體位置實現(xiàn)抑制旁瓣電平,相比于優(yōu)化陣元激勵,優(yōu)化陣元位置更加簡單且更容易實現(xiàn)饋電。本文主要研究在限定陣列孔徑、陣元個數(shù)等參數(shù)的情況下,對陣元位置進行稀布優(yōu)化使峰值旁瓣電平的抑制效果更好。本文應用一種超方向性陣列綜合法,該綜合法在滿足外部噪聲占優(yōu)的約束下使陣列的方向性系數(shù)達到最優(yōu),進而提高了系統(tǒng)的信噪比;同時,為了滿足目標識別和抗干擾的主旁瓣比要求,還可以通過迭代方法來控制旁瓣電平。首先,利用該超方向性陣列綜合法,推導了任意形式陣列的方向性系數(shù)的解析式,實現(xiàn)了典型陣列的最優(yōu)方向性系數(shù)綜合。然后,對稀布線陣實現(xiàn)了數(shù)學建模,以抑制陣列的峰值旁瓣電平為優(yōu)化目標,采用迭代傅里葉算法,大變異遺傳算法和基于模擬退火(SA)的粒子群(PSO)算法對直線陣列進行了稀布優(yōu)化。最后,結合端射陣和圓陣的方向性系數(shù)和陣列小型化要求,選擇合適的參數(shù)進行超方向性陣列設計,以設計后的超方向性端射陣和圓陣作為陣元,分別采用均勻陣列因子和稀布陣列因子設計高頻段接收陣列。
【圖文】：

下面介紹了大變異遺傳算法的操作步驟，流程圖如圖4-3 所示：（1）對優(yōu)化陣列的參數(shù)進行初始化，如初始種群大小、個體串長度、變異概率等基本初代種群參數(shù)。（2）計算初始化種群的適應度函數(shù)，判斷是否滿足最優(yōu)結果，如果滿足則尋優(yōu)過程結束；否則繼續(xù)步驟（3）；（3）根據(jù)得到的種群中的適應度，判斷該個體為父輩還是由于適應度太低被淘汰；（4）選擇個體進行交叉和變異操作，，產(chǎn)生新的種群；（5）根據(jù)式（4-5）判斷該代種群是否滿足大變異操作要求，若滿足則
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN820

【參考文獻】

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本文編號：2667151