針對(duì)頻率分集陣列(Frequency Diverse Array,FDA)發(fā)射波束的距離和角度耦合問(wèn)題,提出一種基于均勻圓形頻率分集陣列的非線(xiàn)性增長(zhǎng)頻偏方法。首先分析UCFDA的陣列結(jié)構(gòu),并推導(dǎo)基于線(xiàn)性頻偏的發(fā)射信號(hào)處理模型;接著引入四種非線(xiàn)性頻偏,研究基于非線(xiàn)性頻偏的發(fā)射信號(hào)處理模型。數(shù)值仿真表明,與線(xiàn)性頻偏相比,提出的四種非線(xiàn)性頻偏能解決距離和角度的耦合問(wèn)題,且具有較高的主瓣分辨率。 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年05期

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

均勻圓陣頻控陣模型

當(dāng)陣元間的頻偏為線(xiàn)性增長(zhǎng)形式時(shí)，g(n)=n，即fn=f0+nΔf,n=0,1，…，N-1�；诠剑�7），固定時(shí)間t=0，當(dāng)an=1,n=0,1，…，N-1，即不加權(quán)重，仿真參數(shù)為：陣元數(shù)N=16；載頻f0=3GHz；圓陣半徑d=1.2λ；q=30°；φ=120°。距離-仰角維波束圖（圖2a）中，隨著距離的增加仰角維柵瓣越來(lái)越大。距離-方位角維波束圖（圖2b）中，形成多個(gè)尖峰。消除距離與角度耦合方案有：陣元間距等距離，每個(gè)陣元相對(duì)中心頻率的頻率偏移是非線(xiàn)性增長(zhǎng)的，這種方法容易實(shí)現(xiàn)，廣泛被研究；陣元間距與發(fā)射頻率成反比，每個(gè)陣元相對(duì)中心頻率的頻率偏移是線(xiàn)性增長(zhǎng)的，由于陣元間距隨發(fā)射頻率變化，實(shí)時(shí)性不高。針對(duì)距離-角度耦合的問(wèn)題，基于均勻圓陣的模型，分別引入對(duì)數(shù)、平方、正弦、對(duì)數(shù)結(jié)合三角等非線(xiàn)性頻偏，對(duì)比不同方案波束圖的效果。分別記為g2(n）、g3(n）、g4(n）、g5(n），即：

假定目標(biāo)位置（500km,30°，120°），時(shí)間t設(shè)定成0s，歸一化UCFDA仿真參數(shù)為：陣元數(shù)N=16；載頻f0=3GHz；圓陣半徑d=1.2λ；r0=500km;q0=30°；φ0=120°。統(tǒng)一仿真尺度，比較不同方案頻偏的UCFDA的波束特性，將距離參考陣元的頻偏設(shè)置為15kHz。不同方案每個(gè)陣元的發(fā)射頻偏見(jiàn)圖3。不同方案相鄰陣元之間的間隔頻率見(jiàn)表1。圖4展示了在以上參數(shù)設(shè)定下的log-UCFDA、square-UCFDA、sin-UCFDA、log+sin-UCFDA的仰角距離維波束能量分布圖。加入非線(xiàn)性頻偏后，各種形式頻偏均能在目標(biāo)位置形成點(diǎn)狀波束，有效地消除了線(xiàn)性UCFDA中的仰角-距離耦合問(wèn)題。但仰角維的主瓣寬度都較寬，特別是log-UCFDA在距離維形成跨度較大的“拖尾”波束。相比四種頻偏，log+sin-UCFDA仰角維主瓣最窄，但在距離維有“拖尾”波束。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于非線(xiàn)性頻偏的頻控陣波束控制研究[J]. 王博,謝軍偉,張晶,馮曉宇.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]頻控陣?yán)走_(dá):概念、原理與應(yīng)用[J]. 王文欽,邵懷宗,陳慧.  電子與信息學(xué)報(bào). 2016(04)



本文編號(hào)：2934928