用于大型陣列降維的自適應(yīng)波束形成算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-05 13:47
如今大型相控陣?yán)走_(dá)陣元的規(guī)模越來(lái)越大,如果直接在陣元級(jí)進(jìn)行陣列信號(hào)處理不僅硬件成本高、工程上難以實(shí)現(xiàn),而且計(jì)算量大導(dǎo)致算法收斂速度慢,因此通常采取降維技術(shù)。但是如何進(jìn)行子陣劃分才能減少其對(duì)陣列雷達(dá)性能的影響一直是個(gè)難題。同時(shí)子陣的結(jié)構(gòu)也會(huì)影響陣列信號(hào)處理算法的性能,因此需要研究子陣級(jí)的陣列信號(hào)處理技術(shù)。本文針對(duì)以上問(wèn)題,結(jié)合離散量子粒子群算法對(duì)非均勻子陣劃分技術(shù)進(jìn)行了研究,并對(duì)基于子陣級(jí)波束形成的跟蹤測(cè)角方法進(jìn)行了分析與改進(jìn),F(xiàn)將本文的主要研究?jī)?nèi)容歸納如下:1.本文從陣列降維和陣列信號(hào)處理基礎(chǔ)理論出發(fā)。建立了陣列信號(hào)模型,介紹了子陣劃分和波束形成等基本概念,并分析了出現(xiàn)柵瓣和柵零點(diǎn)現(xiàn)象的原因,研究了子陣級(jí)自適應(yīng)波束形成技術(shù)。歸納總結(jié)了跟蹤測(cè)角方法,為本文后續(xù)研究基于子陣級(jí)波束形成的跟蹤測(cè)角方法奠定了基礎(chǔ);2.結(jié)合離散量子粒子群算法對(duì)非均勻子陣劃分技術(shù)進(jìn)行研究。以主副比和波束寬度為適應(yīng)度函數(shù),對(duì)子陣劃分方案進(jìn)行優(yōu)化。由于直接在面陣上進(jìn)行優(yōu)化會(huì)存在劃分子陣種類(lèi)多且不規(guī)則的問(wèn)題,從而導(dǎo)致工程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,對(duì)此本文提出了改進(jìn)的基于離散量子粒子群算法的非均勻子陣劃分方法。采用改進(jìn)的方法,劃分的子陣種...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
線(xiàn)陣模型
)表示t時(shí)刻陣列接收到的數(shù)據(jù)向量,[x (t),x(t),..12x(t) (t)表示均值為 0,方差為2n 的高斯白噪聲,假定噪聲之T),...,()]tntN。s(t) 為信號(hào)復(fù)包絡(luò)向量,[s (t),s(t)01s(t) k 個(gè) 信 源 的 復(fù) 包 絡(luò) 。 A 表 示 均 勻 線(xiàn) 陣 的 陣 列),...,a(θ)]P,其中 [1,,...,]sin2sin(1)2kkjdjNdee a(θ) k, (。矢量 y (t)可表示為w(t)x(t)Hy (t) TN[w (t),w(t),...,w(t)]12 為 N 1維權(quán)向量,H[ ]表示復(fù)數(shù)出進(jìn)行加權(quán)求和,就可以將波束導(dǎo)向到期望方向上。平面陣列信號(hào)模型
(c)不規(guī)則不重疊圖 2.3 子陣劃分示意圖重疊劃分劃分示意圖如圖 2.3(a)所示,在這種劃分方式中陣元有的子陣包含的陣元數(shù)量和子陣結(jié)構(gòu)都相同,并且同子陣中。通過(guò)這種方法劃分得到的子陣結(jié)構(gòu)一般都列處理算法不需要改變就可以直接在上面使用。但是此會(huì)出現(xiàn)柵瓣和柵零點(diǎn)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了波束的性疊劃分分示意圖如圖 2.3(b)所示,在這種劃分方式中,每個(gè)元數(shù)量也相同。同一個(gè)陣元能夠被劃分到多個(gè)子陣這種方式的子陣劃分,可以減少柵瓣出現(xiàn)的次數(shù),但統(tǒng)的復(fù)雜度,同時(shí)并不能完全避免柵瓣的出現(xiàn)。因此
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于雙基線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的改進(jìn)干涉儀定位算法[J]. 張金秀,陶海紅,王淵. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]一種基于粒子群算法的多目標(biāo)子陣劃分優(yōu)化方法[J]. 胡尚坤,孫雨澤,楊小鵬,曾濤,龍騰. 信號(hào)處理. 2017(08)
[3]均勻線(xiàn)陣的子陣劃分及子陣級(jí)權(quán)矢量聯(lián)合優(yōu)化[J]. 鄭小雨,劉洛琨,郭虹,楊金金. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(06)
[4]相控陣?yán)走_(dá)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 邵春生. 現(xiàn)代雷達(dá). 2016(06)
[5]基于子陣重疊結(jié)構(gòu)的子陣劃分技術(shù)研究[J]. 陳建鋒,吳海. 艦船電子對(duì)抗. 2016(01)
[6]子陣級(jí)和差波束形成及測(cè)角方法研究[J]. 楊雪亞,劉張林. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]基于量子粒子群算法的混沌系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 張宏立,宋莉莉. 物理學(xué)報(bào). 2013(19)
[8]大型陣列降維-和差多波束形成的聯(lián)合優(yōu)化算法[J]. 孫晨偉,陶海紅,王瑩,呂紅麗. 電子學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]相控陣子陣級(jí)和差多波束測(cè)角方法[J]. 曾操,陳昊,何學(xué)輝,楊揚(yáng). 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]二維面陣子陣劃分及PADBF算法研究[J]. 董曄,李瑞,李曉明. 計(jì)算機(jī)仿真. 2012(07)
博士論文
[1]陣列雷達(dá)最優(yōu)子陣劃分與處理研究[D]. 熊子源.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]量子行為粒子群優(yōu)化算法研究[D]. 孫俊.江南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]相控陣?yán)走_(dá)陣列天線(xiàn)子陣劃分優(yōu)化算法研究[D]. 習(xí)文.北京理工大學(xué) 2016
[2]主瓣內(nèi)外干擾同時(shí)抑制的分維測(cè)向算法[D]. 羅云.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]自適應(yīng)導(dǎo)航天線(xiàn)研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳瓊.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]和差多波束跟蹤算法及工程實(shí)現(xiàn)[D]. 員琳紅.西安電子科技大學(xué) 2012
[5]基于子陣劃分的自適應(yīng)波束形成技術(shù)[D]. 葛佩.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]相控陣二維和差測(cè)角方法及其實(shí)現(xiàn)研究[D]. 保的.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]基于子陣的部分?jǐn)?shù)字波束形成技術(shù)研究[D]. 鄧璐.電子科技大學(xué) 2007
[8]子陣級(jí)自適應(yīng)數(shù)字波束形成方法研究[D]. 鄧新紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2958777
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
線(xiàn)陣模型
)表示t時(shí)刻陣列接收到的數(shù)據(jù)向量,[x (t),x(t),..12x(t) (t)表示均值為 0,方差為2n 的高斯白噪聲,假定噪聲之T),...,()]tntN。s(t) 為信號(hào)復(fù)包絡(luò)向量,[s (t),s(t)01s(t) k 個(gè) 信 源 的 復(fù) 包 絡(luò) 。 A 表 示 均 勻 線(xiàn) 陣 的 陣 列),...,a(θ)]P,其中 [1,,...,]sin2sin(1)2kkjdjNdee a(θ) k, (。矢量 y (t)可表示為w(t)x(t)Hy (t) TN[w (t),w(t),...,w(t)]12 為 N 1維權(quán)向量,H[ ]表示復(fù)數(shù)出進(jìn)行加權(quán)求和,就可以將波束導(dǎo)向到期望方向上。平面陣列信號(hào)模型
(c)不規(guī)則不重疊圖 2.3 子陣劃分示意圖重疊劃分劃分示意圖如圖 2.3(a)所示,在這種劃分方式中陣元有的子陣包含的陣元數(shù)量和子陣結(jié)構(gòu)都相同,并且同子陣中。通過(guò)這種方法劃分得到的子陣結(jié)構(gòu)一般都列處理算法不需要改變就可以直接在上面使用。但是此會(huì)出現(xiàn)柵瓣和柵零點(diǎn)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了波束的性疊劃分分示意圖如圖 2.3(b)所示,在這種劃分方式中,每個(gè)元數(shù)量也相同。同一個(gè)陣元能夠被劃分到多個(gè)子陣這種方式的子陣劃分,可以減少柵瓣出現(xiàn)的次數(shù),但統(tǒng)的復(fù)雜度,同時(shí)并不能完全避免柵瓣的出現(xiàn)。因此
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于雙基線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的改進(jìn)干涉儀定位算法[J]. 張金秀,陶海紅,王淵. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]一種基于粒子群算法的多目標(biāo)子陣劃分優(yōu)化方法[J]. 胡尚坤,孫雨澤,楊小鵬,曾濤,龍騰. 信號(hào)處理. 2017(08)
[3]均勻線(xiàn)陣的子陣劃分及子陣級(jí)權(quán)矢量聯(lián)合優(yōu)化[J]. 鄭小雨,劉洛琨,郭虹,楊金金. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(06)
[4]相控陣?yán)走_(dá)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 邵春生. 現(xiàn)代雷達(dá). 2016(06)
[5]基于子陣重疊結(jié)構(gòu)的子陣劃分技術(shù)研究[J]. 陳建鋒,吳海. 艦船電子對(duì)抗. 2016(01)
[6]子陣級(jí)和差波束形成及測(cè)角方法研究[J]. 楊雪亞,劉張林. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]基于量子粒子群算法的混沌系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 張宏立,宋莉莉. 物理學(xué)報(bào). 2013(19)
[8]大型陣列降維-和差多波束形成的聯(lián)合優(yōu)化算法[J]. 孫晨偉,陶海紅,王瑩,呂紅麗. 電子學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]相控陣子陣級(jí)和差多波束測(cè)角方法[J]. 曾操,陳昊,何學(xué)輝,楊揚(yáng). 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]二維面陣子陣劃分及PADBF算法研究[J]. 董曄,李瑞,李曉明. 計(jì)算機(jī)仿真. 2012(07)
博士論文
[1]陣列雷達(dá)最優(yōu)子陣劃分與處理研究[D]. 熊子源.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]量子行為粒子群優(yōu)化算法研究[D]. 孫俊.江南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]相控陣?yán)走_(dá)陣列天線(xiàn)子陣劃分優(yōu)化算法研究[D]. 習(xí)文.北京理工大學(xué) 2016
[2]主瓣內(nèi)外干擾同時(shí)抑制的分維測(cè)向算法[D]. 羅云.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]自適應(yīng)導(dǎo)航天線(xiàn)研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳瓊.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]和差多波束跟蹤算法及工程實(shí)現(xiàn)[D]. 員琳紅.西安電子科技大學(xué) 2012
[5]基于子陣劃分的自適應(yīng)波束形成技術(shù)[D]. 葛佩.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]相控陣二維和差測(cè)角方法及其實(shí)現(xiàn)研究[D]. 保的.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]基于子陣的部分?jǐn)?shù)字波束形成技術(shù)研究[D]. 鄧璐.電子科技大學(xué) 2007
[8]子陣級(jí)自適應(yīng)數(shù)字波束形成方法研究[D]. 鄧新紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2958777
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