本文關(guān)鍵詞：子陣級相控陣發(fā)射波束形成方法研究

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【摘要】：相控陣雷達是現(xiàn)代雷達的主要發(fā)展方向之一,其發(fā)射波束形成技術(shù)在工程中得到了越來越多的應(yīng)用,具有重要的研究價值。MIMO-相控陣雷達結(jié)合了MIMO雷達和相控陣雷達的優(yōu)勢,有更好的目標檢測性能和更高的目標分辨率,有重要的研究意義。為了抑制相控陣發(fā)射方向圖的旁瓣,一般采用幅度加權(quán)方法。常規(guī)幅度加權(quán)法通過陣元衰減器來實現(xiàn),其需要大量的微波器件,使硬件成本增加。為此針對工程應(yīng)用,本文研究了以下幾種相控陣雷達的發(fā)射波束形成方法。首先研究了基于唯相加權(quán)的發(fā)射波束形成方法;其通過遺傳算法優(yōu)化移相器的相位權(quán)值來降低旁瓣電平。該方法無需陣元衰減器,可以降低硬件成本,對工程應(yīng)用有一定的參考價值。其次研究了基于子陣級加權(quán)取代陣元級加權(quán)的發(fā)射波束形成方法;其通過加權(quán)向量逼近和方向圖逼近這兩種解析方法優(yōu)化子陣級權(quán)值來抑制旁瓣。對于陣元數(shù)為成百上千的大型相控陣雷達,該方法無需使用模擬衰減器,從而大大降低系統(tǒng)的硬件成本與復(fù)雜度。然后提出了一種魯棒的子陣級發(fā)射波束形成算法;其在滿足旁瓣電平約束條件的同時,可使子陣權(quán)向量的二范數(shù)最小,并將主瓣展寬限制在一個范圍內(nèi)。該方法減小了子陣權(quán)值的動態(tài)范圍,從而降低對發(fā)射功率的要求。最后針對MIMO-相控陣雷達,提出了一種基于子陣信號的發(fā)射波束形成方法。給出了MIMO-相控陣雷達的陣列模型、子陣信號及發(fā)射方向圖的形式。給出了3種不同雷達工作模式下的仿真結(jié)果,即子陣間波束指向相同且發(fā)射正交信號;子陣間波束指向相同且發(fā)射部分相關(guān)信號;子陣間波束指向不同且發(fā)射正交信號。
【關(guān)鍵詞】：相控陣雷達 發(fā)射波束形成 子陣級加權(quán) MIMO-相控陣雷達
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN958.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 相控陣雷達的發(fā)射波束形成10-11
• 1.2.2 MIMO-相控陣雷達的發(fā)射波束形成11-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 基于唯相加權(quán)的相控陣雷達的發(fā)射波束形成15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 平面相控陣模型15-16
• 2.3 基于唯相加權(quán)的發(fā)射波束形成算法16-19
• 2.3.1 遺傳算法16-17
• 2.3.2 編解碼方案及遺傳優(yōu)化的實現(xiàn)17-18
• 2.3.3 適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計18-19
• 2.4 仿真結(jié)果及分析19-24
• 2.4.1 線陣19-21
• 2.4.2 平面陣21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 基于子陣級加權(quán)的相控陣雷達的發(fā)射波束形成25-40
• 3.1 引言25
• 3.2 陣列模型25-26
• 3.3 基于子陣級加權(quán)取代陣元級加權(quán)的發(fā)射波束形成26-34
• 3.3.1 算法實現(xiàn)26-27
• 3.3.2 仿真結(jié)果及分析27-34
• 3.4 魯棒的子陣級發(fā)射波束形成34-38
• 3.4.1 算法實現(xiàn)34-35
• 3.4.2 仿真結(jié)果及分析35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第4章 基于子陣信號的MIMO-相控陣雷達的發(fā)射波束形成40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 子陣級MIMO-相控陣雷達的陣列模型40-41
• 4.3 子陣信號設(shè)計41-43
• 4.4 發(fā)射方向圖43-44
• 4.5 仿真結(jié)果及分析44-57
• 4.5.1 模式 1：子陣波束指向相同且發(fā)射正交信號44-49
• 4.5.2 模式 2：子陣波束指向相同且發(fā)射部分相關(guān)信號49-52
• 4.5.3 模式 3：子陣波束指向不同且發(fā)射正交信號52-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻60-66
• 致謝66

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本文編號：907662