發(fā)布時(shí)間：2021-02-14 22:31

　　陣列波束綜合作為現(xiàn)代雷達(dá)與通信領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究課題,近幾十年來受到了研究者們的廣泛關(guān)注。在以“唯相位”的相控陣?yán)走_(dá)（Phased Array）為代表的傳統(tǒng)陣列波束形成技術(shù)中,僅考慮了信號(hào)的相位這一設(shè)計(jì)自由度。為了適應(yīng)當(dāng)今越來越復(fù)雜的電磁環(huán)境,需要為陣列發(fā)射波束綜合問題引入更多的可設(shè)計(jì)變量來獲得額外的陣列自由度增益。但是近年來對(duì)多變量的波束綜合問題的討論大多基于數(shù)值方法和優(yōu)化類的算法。這類方法的計(jì)算復(fù)雜度較高,不能完全滿足大規(guī)模陣列的波束捷變等工程中日益增長的需求。而解析方法通過建立陣列待設(shè)計(jì)變量和它們綜合出來的波束圖之間的解析數(shù)學(xué)關(guān)系,然后根據(jù)期望波束圖的要求可以直接求出所需的陣列參數(shù)。然而,波束圖通常是較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)式,陣列待設(shè)計(jì)的變量隱含在其中,難以通過直接的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到它們之間的解析關(guān)系式。本文通過引入一系列的逼近方法,建立了陣列待設(shè)計(jì)的變量和波束圖之間的解析數(shù)學(xué)關(guān)系式。隨后,基于這些解析的波束圖表達(dá)方法,本文主要針對(duì)不同工程的具體應(yīng)用,研究了帶有多個(gè)可設(shè)計(jì)變量的陣列波束綜合問題,推導(dǎo)出了對(duì)應(yīng)的解析方法。這些解析方法不僅計(jì)算復(fù)雜度很小,并且理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)均證明了它們?cè)?.. 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

本論文研究內(nèi)容的體系結(jié)構(gòu)

本文中考慮如圖2-1的集中式的均勻線陣發(fā)射陣列,有M根發(fā)射天線,相鄰天線之間的陣元間距為d。選取第一個(gè)發(fā)射陣元為參考陣元,則下標(biāo)m?1,2,?,M表示第m號(hào)發(fā)射陣元。所有陣元均采用理想全向天線,每個(gè)天線可以向空間中均勻地發(fā)射信號(hào),并且沒有考慮系統(tǒng)的通道誤差等因素。沒有特殊說明的情況下,本文中均是以線性均勻陣列為例子。2.1.2 信號(hào)模型

傳統(tǒng)的發(fā)射波束綜合問題通常是使所有的天線發(fā)射相同的波形,通過調(diào)整各個(gè)發(fā)射信號(hào)的相位來設(shè)計(jì)發(fā)射波束圖。也就是說,如果使用“唯相位”(Phased-only)的相控陣作為發(fā)射陣列,波束綜合問題的可設(shè)計(jì)變量僅有發(fā)射信號(hào)的相位,即只有一個(gè)待設(shè)計(jì)的變量。本文中考慮的陣列結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的相控陣發(fā)射陣列一樣,但是不同的是,本文的發(fā)射信號(hào)模型采用波形分集技術(shù),各個(gè)發(fā)射天線發(fā)射不同的信號(hào)。除此之外,本文還考慮不同的發(fā)射載波頻率,這樣可以為發(fā)射波束綜合問題引入更多的自由度,從而帶來陣列自由度的增益。因此,本文中的信號(hào)模型為一個(gè)更為廣義的模型:發(fā)射信號(hào)波形(相位和幅度)和載波頻率均為發(fā)射波束綜合問題的可設(shè)計(jì)變量。如圖2-2所示。具體地說,第m號(hào)天線在快拍t的發(fā)射信號(hào)為:

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本文編號(hào)：3033972