陣列天線具有方向性強、增益高、波束可實現電掃描等顯著技術優(yōu)勢,能夠明顯提高探測以及跟蹤目標的可靠性、穩(wěn)定性和實時性,廣泛應用于雷達、移動與衛(wèi)星通信、生物醫(yī)學工程等各類軍民用領域。然而,由于陣列單元數量的不斷增多以及使用年限的增長陣列性能將會逐漸退化,導致陣列單元發(fā)生失效的概率增大。失效單元將引起最大副瓣電平以及零陷位置與深度等輻射特性發(fā)生改變,影響波達方向估計精度和自適應波束形成算法性能,嚴重時將使雷達系統(tǒng)對微弱目標的檢測能力和抗干擾能力下降,直接影響武器裝備戰(zhàn)技術性能的充分發(fā)揮。因此,對于判斷失效單元位置以及數量的診斷算法開展深入研究具有重要的理論意義和鮮明的工程價值。為了獲得足夠高的分辨率和可靠的診斷結果,以矩陣算法和反向傳播算法為代表的經典陣列失效單元診斷算法受到采樣個數不得小于陣列單元個數這一約束性條件的限制。隨著陣列單元個數的不斷增加,經典診斷算法需要采集大量數據。由于數據采集過程是一件耗時費力的工作,將會引起診斷時間的延長和診斷效率的降低。因此,在確保診斷性能的前提下探索能夠突破采樣個數限制的新型診斷算法,對于縮短診斷時間、提高診斷效率、節(jié)約診斷費用等方面將會產生顯著的促進... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數】：144 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 基于智能優(yōu)化的診斷算法
        1.2.2 基于程序控制的診斷算法
        1.2.3 基于場域變換的診斷算法
        1.2.4 基于壓縮感知的診斷算法
    1.3 本文主要研究內容
第2章 壓縮感知診斷算法的理論基礎
    2.1 引言
    2.2 經典框架
    2.3 理論基礎
        2.3.1 必要性分析
        2.3.2 可行性分析
    2.4 壓縮感知診斷算法優(yōu)勢
        2.4.1 與換相測量法比較
        2.4.2 與矩陣法比較
        2.4.3 與貝葉斯壓縮感知算法比較
    2.5 本章小結
第3章 基于確定性采樣策略的壓縮感知遠場診斷算法
    3.1 引言
    3.2 遠場診斷模型
    3.3 基于第一類確定性采樣策略的診斷算法
        3.3.1 第一類確定性采樣策略
        3.3.2 算法原理
        3.3.3 算法流程
        3.3.4 性能分析
    3.4 基于第二類確定性采樣策略的診斷算法
        3.4.1 第二類確定性采樣策略
        3.4.2 算法原理
        3.4.3 算法流程
        3.4.4 性能分析
    3.5 兩類診斷算法性能比較
        3.5.1 觀測矩陣相關性
        3.5.2 診斷成功概率與失效單元個數關系
        3.5.3 診斷成功概率與遠場采樣個數關系
        3.5.4 診斷成功概率與信噪比大小關系
    3.6 本章小結
第4章 基于非凸優(yōu)化的壓縮感知近場診斷算法
    4.1 引言
    4.2 近場診斷模型
    4.3 基于隨機擾動技術的非凸優(yōu)化診斷算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 算法流程
        4.3.3 性能分析
    4.4 基于迭代重加權最小二乘的非凸優(yōu)化診斷算法
        4.4.1 算法原理
        4.4.2 算法流程
        4.4.3 性能分析
    4.5 兩類診斷算法性能比較
        4.5.1 重構均方根誤差的累積分布函數
        4.5.2 診斷成功概率與失效單元個數關系
        4.5.3 診斷成功概率與近場采樣個數關系
        4.5.4 診斷成功概率與信噪比大小關系
    4.6 本章小結
第5章 壓縮感知診斷算法的實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 平面近場測量系統(tǒng)
    5.3 標準采樣策略
    5.4 實驗原理與數值仿真
        5.4.1 實驗原理
        5.4.2 數值仿真
    5.5 實驗驗證
        5.5.1 實驗準備
        5.5.2 實驗結果
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]失效陣元對陣列天線性能影響分析[J]. 朱賽,蔡金燕,韓春輝,安婷,曲利峰.  電光與控制. 2019(08)
[2]陣列天線失效單元的診斷研究[J]. 朱寧龍,高鑫.  艦船電子工程. 2018(08)
[3]Sparse recovery in probability via lq-minimization with Weibull random matrices for 0 < q ≤ 1[J]. GAO Yi,PENG Ji-gen,YUE Shi-gang.  Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities. 2018(01)
[4]旋轉單元電場矢量法的真解判定方法[J]. 衛(wèi)旭芳.  火力與指揮控制. 2017(04)
[5]利用對稱結構和結合差分進化的文化算法檢測陣列中的故障傳感器（英文）[J]. Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN.  Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(02)
[6]掃描波束天線無相位近場測量技術[J]. 尚軍平,左炎春,胡永浩,王媛,宋康.  電波科學學報. 2016(05)
[7]無相位近場天線測量技術[J]. 尚軍平,左炎春,胡永浩,王媛,宋康.  西安電子科技大學學報. 2017(02)
[8]陣元失效對相控陣天線低副瓣的影響分析[J]. 潘超,張任,李瑞.  艦船電子工程. 2016(04)
[9]相控陣天線快速校準方法[J]. 王煥菊,孫厚軍.  北京航空航天大學學報. 2016(12)
[10]壓縮感知非凸優(yōu)化超寬帶信道估計方法研究[J]. 王沙飛,楊俊安,溫志津.  中國科學:信息科學. 2014(12)

博士論文
[1]相控陣天線快速測量與校準技術研究[D]. 尚軍平.西安電子科技大學 2010

碩士論文
[1]無相位近場天線測量關鍵技術研究[D]. 左炎春.西安電子科技大學 2017
[2]共形陣的優(yōu)化設計及故障診斷算法研究[D]. 龍政斌.電子科技大學 2017
[3]球面近場測量誤差分析與診斷方法研究[D]. 劉勇.電子科技大學 2016
[4]相控陣天線快速測量與校準技術研究[D]. 程開明.西安電子科技大學 2014
[5]陣元失效對方向圖影響及修復算法研究[D]. 張燕來.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[6]相控陣天線快速測量算法和故障診斷的研究[D]. 蔣帥.西安電子科技大學 2010
[7]相控陣天線快速測量研究[D]. 蘭關軍.西安電子科技大學 2008
[8]相控陣天線快速測量法研究[D]. 王麗萍.西安電子科技大學 2002



本文編號：3628419