一种宽频带比幅测向交叉波束形成方法

简要介绍了比幅测向基本原理，并分析目前2种交叉波束的形成方法；结合2种交叉波束形成方法的优缺点，提出了一种适合宽频带比幅测向且用移相器和3dB定向耦合器移相来形成交叉波束的方法；根据工作中心频率设计天线间距和移相器移相大小，并利用3dB定向耦合器将交叉波束的交叉点保持在某个固定电平附近；同时对其进行仿真分析，取得良好的效果。     

影响电子对抗设备测向精度的因素分析

测向精度是电子对抗设备的主要战技指标之一。针对试飞中常见的测向误差大问题,从分析电子对抗设备的组成和测向原理入手,总结了试飞中影响测向精度的若干因素,包括天线安装误差、装机环境对方向图的影响、雷达信号特征、接收机特性等。实践结果表明,从以上方面着手,找到相对应的解决措施后可解决试飞中测向误差大的问题,对后续型号试飞中类似问题的解决具有参考价值。     

FFT宽带多波束形成器子带间波束指向偏差及波束“溢出”问题研究

对基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的宽带多波束快速运算结构的基本原理进行了详细推导:首先分析指出了该结构存在子带间波束指向偏差以及子带波束"溢出"问题,进而导致其有效带宽受限;然后通过数学推导将问题聚焦于阵元个数与FFT点数的绑定关系上;最后通过采取"补零"手段解除该绑定关系,从而在消除子带波束指向偏差的同时克服了"溢出"现象对有效带宽的限制。该方法及相关结论对FFT宽带多波束形成算法在工程中的进一步应用起到了积极的推动作用。     

时延单元量化误差分析及宽带相控阵数字波束形成

分析了模拟延时线的量化误差会造成信号功率及信号距离分辨率的降低，在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下．提出了一种宽带数字接收波束形成方法．该方法先对接收信号拉伸处理和低通滤波．然后在子阵间时域相位加权实现宽带数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行．太大降低了运算量且容易实现。通过计算机仿真得出．数字方法消除了量化误差的影响．波束形成性能比模拟延时线方法有较大的提高．     

阵列测向系统性能分析与仿真

测向模糊和测向精度是阵列测向系统的重要性能指标，特别是在阵元间距与载波波长之比很大时，不同的阵列结构的测向模糊特性有明显的不同，通过对测向模糊的理论分析，利用MUSIC算法，在八元均匀园阵和七元均匀L阵及非均匀L阵的基础上，对测向系统进行了性能仿真。根据对这三个不同阵列的模糊性和测向精度的比较与分析，得出了具体阵列的设计方案。     

宽带相控阵雷达发射波束零点形成方法

在发射为线性调频信号的基础上．提出了一种宽带子阵数字发射波束形成新方法．该方法用数字权和时变相位权代替传统宽带子阵延时线方法波束形成中的移相器和时延线．这就避免使用存在量化误差且昂贵的模拟时延单元．此外．子阵内数字权可通过窄带波束零点形成的方法来构造并加宽凹口．最终实现了宽带发射波束零点形成．最后．计算机仿真证明了宽带数字方法能保持发射波形距离高分辨率并且可在干扰方向形成零点．     

数字阵列宽带多波束发射设计与验证

现有相控阵干扰设备通常采用分孔径或者分时隙方式实现多目标干扰,但前者无法利用全孔径增益,后者在目标数较多时存在干扰资源时域分配紧张的问题。针对这些问题,提出整数倍和分数倍延时分阶可调的方法,整数倍延时通过采样间隔延时,分数倍延时采用Farrow滤波器,实现了大带宽数字发射的目的。此外还对关键延时特性进行了仿真,并构建了小规模数字阵列样机。实验结果表明,该样机瞬时带宽为400 MHz,能够同时发射4波束,干扰方向和功率任意可调,延时特性与仿真结果一致。     

宽带波束形成中近场补偿的实验研究

当信号源位于基阵的近场区域内时,采用近场补偿可以降低由远场假设设计波束形成器带来的性能损失。文中对用于远程电信会议系统中的近场补偿方法进行了误差分析,并将其应用于水下声纳基阵系统中。误差分析表明,对于大阵元数的阵采用近场补偿能够得到高精度的期望响应。结合32元均匀线列阵的湖上实验研究了近场对宽带波束形成器性能的影响,以及近场补偿方法对宽带波束性能的改善效果。结果表明,对测量数据进行近场补偿能够克服由近场影响引起的宽带波束的畸变,得到期望的宽带波束性能。由于近场补偿的简单可行性,文中的研究有助于推动近场补偿方法在实际声纳系统中的应用,为水下基阵选择近场宽带波束形成方法提供一定的依据。     

基于FFT的数字多波束测向算法研究

低信噪比下的高精度DOA估计是信号处理中的一个难点,传统的DOA测量方法和现代空间谱估计算法只适用于高信噪比环境。该文将传统的振幅测向法、数字多波束形成和FFT相结合,提出了一种基于频域处理的振幅测向算法,仿真实验表明该算法在信噪比为0~-25 dB的噪声环境中可以进行高精度DOA估计。     

车载无线电测向系统测向误差研究

无线电移动监测测向车是无线电管理部门查找无线电干扰的主要技术手段,与固定测向站相 比车载测向系统其测向误差要大很多,远远不能满足实际无线电干扰查找工作的需要． 通过分析测 向误差产生的原理,找出影响车载测向误差的主要误差原因． 再通过实际测量装车前后测向设备的 测向精度,对实验的数据进行分析对比,得到以频率和入射角为二元变量的误差修正表,用修正表 的方法来消除车体对测向的影响,提高移动车的测向精度． 实际的测试表明该方法对提高移动测向 车的精度是现行有效的．     

宽零点约束的圆阵宽带波束形成研究

在实现具有良好抗干扰能力的阵列宽带波束形成的过程中,经常要面临宽零点约束的方向图综合问题。提出了最小最大旁瓣宽零点约束算法(MMSLC),优化了波束对消器零点的设置方法,以比传统的算法减少所需设置的零点数目,实现了宽零点约束的方向图,提高了圆阵宽带波束形成算法的有效性。仿真结果显示MMSLC算法较传统算法的优越性。     

Y形阵列宽带信号二维来波方向估计

利用Y形阵列结构的特点,提出一种宽带信号二维来波方向的估计方法.该方法在相干信号子空间法的基础上,通过采用流型矩阵展开的方式获得聚焦矩阵,并针对聚焦后的协方差矩阵,利用基于子阵的ESPRIT算法和二维MUSIC算法进行联合估计,从而提高了测向精度且减小了谱峰搜索的范围.理论分析和计算机仿真实验表明,该方法对于非相干信号源和相干信号源都具有较好的估计效果,并具有较低的计算量.     

Fast DOA estimation methods for underdetermined wideband signals with a high accuracy

In order to handle the low accuracy of the algorithm DCS-SOMP, two underdetermined wideband direction of arrival estimation methods with a high accuracy are proposed from the perspective of multiple iteration. First, the wideband signal processing model using the sparse array is established and transformed into a distributed compressive sensing problem through sparse representation. Then, the noises are eliminated through matrix transformation. After that, an algorithm utilizing proximity searching is proposed to improve the estimation accuracy and an algorithm based on the refined grid is proposed to compensate grid mismatch. Simulation results show that the proposed algorithms outperform the DCS-SOMP with a higher estimation accuracy and possess the advantage in computational speed.     

一种用于声学成像的稳健宽带恒定束宽波束形成方法

基于聚焦变换思想的波束形成是一种有效的恒定束宽波束形成方法.然而,当信号的方向信息存在误差时,聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健Capon波束形成(RCB)思想用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束宽波束形成方法并将其应用于声学成像.该方法通过RCB校正信号方向信息得到较为准确的聚焦矩阵,从而减少聚焦数据误差,避免估计畸变,提高了基于聚焦变换思想恒定束宽波束形成器的性能.     

基于子阵的宽带发射干扰置零方法

为了抑制宽带干扰信号，在发射方向图上形成干扰凹口，提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法．该方法首先发射窄带信号，应用超分辨方法估计出目标和干扰的方向并求出窄带权矢量；把窄带权矢量和宽带相位补偿权相结合形成宽带最优权，当发射为宽带线性调频脉冲信号时，能保证发射宽带信号距离高分辨，同时在方向图干扰方向形成较宽零点．     

色噪声环境下宽带非高斯信号的测向算法

针对色噪声环境下宽带非高斯信号的DOA估计问题,提出了一种去噪与高阶累积量相结合的DOA估计新方法.该方法首先估计出噪声分量,尽可能去除噪声;然后对去噪信号进行聚焦,构造出聚焦后信号的四阶累计量矩阵.对各累计量矩阵的平均值做特征分解,再进行一维谱峰搜索,即可得到来波方向的估计值.该方法不仅适用于高斯色噪声,也适用于非高斯色噪声环境,且不需要知道噪声的原始分布信息.实验结果证明了该算法的有效性.     

存在指向误差时的稳健自适应波束形成算法

针对期望信号方向存在指向误差的情况,提出了一种稳健的波束形成算法,通过对期望信号导向矢量进行旋转的方法,用新的导向矢量产生自适应加权,这样当期望信号落入波束主瓣的边缘时,依然可以保持系统输出信干噪比基本不变,提高了算法的稳健性,并给出了旋转角度选择的依据．该算法形成的自适应加权对不存在指向误差时的性能没有影响．计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

超宽带无线通信室内RAKE接收机性能分析

在室内密集多径环境下,超宽带信号会产生严重的时间弥散,信号的的传输性能将会下降,Rake接收是提高超宽带接收机性能的重要手段.然而如何确定接收机的叉指数目成为接收机设计过程中的关键问题,基于IEEE802.15.3a室内超宽带多径信道模型,采用二进制相移键控(BPSK)调制方式时,选用最大比合并(MRC)方式的Rake接收机的超宽带通信系统的性能进行了仿真.仿真得出了最佳的合并叉指数目,结果表明在最佳的合并叉指数目情况下的系统性能较其它叉指数情况下的系统性能更为优越,验证了选取此叉指数目的有效性.此方法大大有利于Rake接收机的设计.