本文關(guān)鍵詞：寬帶相控陣?yán)走_自適應(yīng)干擾抑制算法研究

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【摘要】：寬帶相控陣?yán)走_因其具有高分辨率、目標(biāo)分類和識別的能力、空域快速電掃描、自適應(yīng)抑制雜波以及能對密集目標(biāo)進行檢測和跟蹤的能力,而被廣泛應(yīng)用于軍事國防、經(jīng)濟、科學(xué)研究等領(lǐng)域。然而面對錯綜復(fù)雜的電磁環(huán)境,使得寬帶相控陣?yán)走_面臨著被人為惡意干擾的威脅,因此研究寬帶相控陣?yán)走_下的自適應(yīng)干擾抑制算法很有必要性。本文從構(gòu)建寬帶相控陣信號模型和干擾模型出發(fā),研究適用于寬帶相控陣?yán)走_的空頻波束形成器和空時波束形成器;然后針對寬帶干擾,研究了抑制寬帶干擾需要多少自由度的問題以及寬帶干擾和空時結(jié)構(gòu)對波束的影響;接著分析了一系列因素對干擾抑制性能的影響,推導(dǎo)了隨著時延抽頭數(shù)增加的抗干擾性能上界;最后為了降低抑制干擾所需的自由度,研究了一種抽頭數(shù)減半的高效自適應(yīng)寬帶波束形成器。本文的主要研究內(nèi)容和工作如下:首先,為避免孔徑渡越效應(yīng),直接以時延對寬帶相控陣?yán)走_建模,并且以分?jǐn)?shù)時延濾波器來控制波束指向以及對寬帶陣列干擾進行建模。其次,由于寬帶空時結(jié)構(gòu)和空頻結(jié)構(gòu)通過增加時域或者頻域自由度來抑制寬帶干擾信號,本文研究了寬帶干擾秩估計問題,即抑制寬帶干擾需要多少自由度,推導(dǎo)了寬帶相控陣?yán)走_中寬帶干擾秩估計的閉合表達式,再將單寬帶干擾推廣到兩/多寬帶干擾,并且通過仿真實驗驗證了寬帶干擾秩估計的正確性。通過波束方向圖,研究并對比了不同帶寬和結(jié)構(gòu)情況下的干擾信號對波束的影響,從而解釋了如何通過空時結(jié)構(gòu)減小其對波束的影響,同時也驗證了之前關(guān)于寬帶干擾秩的結(jié)論。再次,就干擾角度、陣元數(shù)、帶寬載頻比以及空時結(jié)構(gòu)中的延遲抽頭個數(shù),對寬帶相控陣?yán)走_抗干擾性能的影響進行了研究,推導(dǎo)了隨著時域抽頭個數(shù)增加而信干噪比增加的性能上界,并通過仿真實驗驗證該理論上界。此外還研究了不同陣元后不同抽頭數(shù)對抗干擾性能的影響,結(jié)果表明在所有延遲抽頭數(shù)一定的情況下,每個陣元后所接抽頭數(shù)相同時抗干擾性能最好。最后,利用奇陣元之后接奇數(shù)延遲間隔,偶陣元之后接偶數(shù)延遲間隔,研究了一種抽頭數(shù)減半的高效寬帶波束形成器。理論分析表明該高效結(jié)構(gòu)在一定的條件下,其抗干擾之后的期望信號功率和干擾功率與Frost結(jié)構(gòu)的相同,其性能的差異只是由對噪聲的抑制引起,并通過仿真實驗驗證這一理論分析的正確性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN958.92

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本文編號：1205880