相對于岸基型高頻地波雷達(dá),艦載布陣平臺為高頻地波雷達(dá)帶來了更高的靈活性及安全性,在遠(yuǎn)洋探測及深海作戰(zhàn)方面有著重要意義。本課題所研究的分布式艦載平臺通過艦載編隊(duì)的方式能夠成功的達(dá)到孔徑擴(kuò)展的目的,帶來較好的主瓣性能。然而,不同艦載編隊(duì)模型以及艦船間的最小安全距離將會造成陣列峰值旁瓣性能的嚴(yán)重惡化,極大降低了雷達(dá)的抗干擾能力。此外,隨著艦船數(shù)的增加,陣元數(shù)成倍增長,給雷達(dá)系統(tǒng)的布陣成本及信號處理復(fù)雜度帶來巨大壓力,從而阻礙了其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。針對上述問題,本課題以陣列綜合技術(shù)為切入點(diǎn),圍繞分布式艦載高頻地波雷達(dá)與MIMO陣列技術(shù)結(jié)合過程中如何對陣元合理稀布以及如何降低因安全距離限制帶來的高旁瓣問題進(jìn)行研究與分析。首先,對三種簡化后的艦船編隊(duì)模型,建立了直線分布式MIMO陣列、交錯分布式MIMO陣列及扇形分布式MIMO陣列模型,仿真分析了三種陣列模型下不同布陣方式對應(yīng)的方向圖性能,驗(yàn)證了大間隔子陣帶來的峰值旁瓣抬高的問題。之后,針對直線分布式MIMO陣列模型,解決了子陣半波長均勻滿陣情況下的權(quán)值優(yōu)化、陣列稀布和陣元位置及權(quán)值聯(lián)合優(yōu)化的問題。仿真驗(yàn)證了基于近幾年提出的雞群算法(Chicken swarm optimization,CSO)及鯨群算法(Salp swarm algorithm,SSA)的陣列優(yōu)化算法的有效性,并對比分析了兩種算法的優(yōu)化性能。在陣列稀布、陣元位置及權(quán)值聯(lián)合優(yōu)化問題中,結(jié)合實(shí)際艦船布陣的需求,提出了子陣同分布約束條件。并通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了該約束條件對峰值旁瓣性能優(yōu)化結(jié)果的影響。最后,針對交錯分布式及扇形分布式MIMO陣列模型,對陣列稀布設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究,給出了陣元稀布率為30%情況下,不同子陣數(shù)對應(yīng)的最優(yōu)峰值旁瓣性能及對應(yīng)的最優(yōu)陣元位置分布情況。對兩種不同陣列模型,分別采用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)及遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)進(jìn)行陣列稀布設(shè)計(jì)。仿真驗(yàn)證了算法的有效性并給出了稀布優(yōu)化后陣元位置分布情況。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN958
【部分圖文】：

圖 4-2 交錯分布式 MIMO 陣列二維方向圖-3 俯仰維剖面方向圖 圖 4-4 方位維剖面方向圖分布式 MIMO 陣列的一維方向圖，這里針對子陣數(shù)為 4 的及等間隔稀布陣的方向圖進(jìn)行了對比。中設(shè)信號波長為 15m，發(fā)射陣列孔徑 Lr 270m為，接收子20m，子陣橫向間距 75mxD ，縱向間距270myD 等于艦陣數(shù) 4subN 。對于子陣均勻稀布方式，設(shè)稀布率為 50%，

圖 5-2 扇形分布式 MIMO 陣列二維方向圖 5-3 俯仰維剖面方向圖 圖 5-4 方向維剖面方向圖子陣均勻滿陣及等間隔稀布兩種情況下的方向圖性能進(jìn)行了情況如圖 5-2 所示。仿真中設(shè)置信號波長為 15m，發(fā)射，接收子陣的陣列孔徑為 Lt 120m，子陣橫向間距 75xD 0m等于艦船的最小安全距離，子陣數(shù) 6N 。對于均勻稀疏
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2848150