相控陣天線因可通過T/R饋電系統(tǒng)來控制陣元的激勵(lì),以快速改變輻射波束的指向,并進(jìn)行波束賦形而廣泛地應(yīng)用于軍事雷達(dá)、衛(wèi)星通信、空中交管等各領(lǐng)域。但由于現(xiàn)代相控陣天線的規(guī)模越來越大、陣列結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,長期地處于戶外全天候工作環(huán)境,易受到自然天氣以及其它電磁輻射等造成的干擾,工作一段時(shí)間后,相控陣天線極易出現(xiàn)個(gè)別或部分陣元失效的情況。因此,快速診斷出失效陣元位置,并在不能實(shí)現(xiàn)失效陣元替換或維修的情況下,對剩余陣元激勵(lì)進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償就顯得極為重要。本文主要研究工作如下:(1)分析了不同的失效率、不同的失效模式對泰勒、道爾夫-切比雪夫直線陣列、切比雪夫平面陣及球面陣列的方向圖特性及波束影響。仿真結(jié)果表明,方向圖的峰值旁瓣電平隨著失效率的增加而升高,而主瓣寬度變化不大;越靠近陣列中心的陣元失效,其峰值旁瓣電平上升越明顯。(2)對失效陣元位置診斷時(shí),將全陣列與失效后的陣列方向圖函數(shù)相減,使其滿足壓縮感知理論的要求,從而實(shí)現(xiàn)了使用不超過陣元個(gè)數(shù)的遠(yuǎn)場數(shù)據(jù),來重構(gòu)失效陣元的激勵(lì),快速診斷失效陣元的位置。在恢復(fù)失效陣元激勵(lì)時(shí),選取適當(dāng)?shù)?和?作為兩步迭代收縮(TwIST)算法的迭代參數(shù),并將此算法與經(jīng)典的...

【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)】：74 頁

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容與貢獻(xiàn)
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 陣列天線的基本理論
    2.1 陣列天線的基本原理
        2.1.1 電磁波的干涉與疊加原理
        2.1.2 方向圖乘積定理
    2.2 陣列天線的分類
        2.2.1 直線陣列天線
        2.2.2 平面陣列天線
        2.2.3 球面陣列天線
    2.3 陣列天線的常見特性及參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 陣元失效對相控陣天線輻射特性的影響
    3.1 常見的陣列天線
        3.1.1 泰勒直線陣
        3.1.2 道爾夫-切比雪夫直線陣
        3.1.3 切比雪夫平面陣
    3.2 不同失效率下的陣元失效對相控陣天線的影響
        3.2.1 不同失效率下的直線陣
        3.2.2 不同失效率下的平面陣
        3.2.3 不同失效率下的球面陣
    3.3 不同的失效模式對相控陣天線的影響
        3.3.1 直線陣的常見失效模式
        3.3.2 平面陣的常見失效模式
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于壓縮感知理論的陣元失效診斷方法研究
    4.1 壓縮感知的基礎(chǔ)理論
        4.1.1 信號(hào)的稀疏表示
        4.1.2 測量矩陣
        4.1.3 稀疏信號(hào)的重構(gòu)算法
    4.2 壓縮感知理論在陣元失效診斷中的運(yùn)用
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 OMP算法
        4.2.3 SAMP算法
        4.2.4 TwIST算法
    4.3 仿真實(shí)例
        4.3.1 32元的道爾夫-切比雪夫直線陣失效診斷
        4.3.2 16×16的切比雪夫平面陣失效診斷
        4.3.4 球面陣列的失效診斷
    4.4 本章小結(jié)
第五章 存在失效陣元的陣列天線方向圖優(yōu)化
    5.1 交替投影算法基本理論
    5.2 交替投影算法在失效陣列優(yōu)化中的應(yīng)用
        5.2.1 失效陣列的優(yōu)化模型
        5.2.2 交替投影算法的迭代步驟
    5.3 仿真實(shí)例
        5.3.1 失效后的泰勒直線陣優(yōu)化
        5.3.2 泰勒直線陣陣元失效診斷及優(yōu)化一體化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]粒子群算法用于陣元失效校正 [J]. 董盛藍(lán),張宏偉.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2017(03)
[2]基于凸優(yōu)化的陣列單元失效分析 [J]. 翟永波,張立新,王小陸,張玉梅,金謀平.  電子信息對抗技術(shù). 2017(01)
[3]面向5G的大規(guī)模MIMO天線陣列研究 [J]. 張長青.  郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2016(03)
[4]壓縮傳感綜述 [J]. 李樹濤,魏丹.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009(11)
[5]有源陣列天線的發(fā)展及應(yīng)用 [J]. 樂鐵軍,朱海冰,袁飛.  電子信息對抗技術(shù). 2007(04)
[6]運(yùn)用遺傳算法結(jié)合FFT進(jìn)行多單元失效陣列校準(zhǔn) [J]. 王玲玲,方大綱.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[7]二維固態(tài)有源相控陣失效單元補(bǔ)償新方法 [J]. 高鐵,王金元,金林.  現(xiàn)代雷達(dá). 2002(02)
[8]陣列有源天線單元失效的影響與補(bǔ)償 [J]. 汪一心,朱桓,徐曉文,李世智.  現(xiàn)代雷達(dá). 1998(04)

碩士論文
[1]共形陣低副瓣方向圖綜合方法研究[D]. 劉俊.西安電子科技大學(xué). 2009



本文編號(hào)：3540688