基于模拟退火算法校正天线阵列位置误差

天线阵元的位置误差会影响阵列所接收到的信号相位。基于特征值分解的DOA估计算法对信号的相位误差非常敏感,因此有必要对阵元位置误差进行校正。文中提出一种基于模拟退火算法的校正方法对阵元位置误差进行校正,其优点是所需的辅助信号源数目较少,算法稳健性较好,并且适用于任意形式的天线阵。计算机模拟结果表明该方法是有效的。     

一种阵列天线阵元幅相、位置误差校正方法

针对毫米波热辐射信号弱的问题,该文提出一种对存在阵元幅相、位置误差的线阵进行校正的方法。该文基于低信噪比(SNR)的阵列误差模型,利用单个校正源,其信源方向未精确已知,通过旋转天线阵列在多个校正方位测得校正数据,并估计出阵元幅相、位置误差参数,从而对阵列中的阵元幅相、位置误差进行联合校正。该方法运算复杂度低,具有较高的估计精度,校正性能良好。理论分析和计算机仿真结果表明了该文方法的有效性。     

共形阵列天线振动条件下稳健的DOA估计及位置误差校正

共形阵列天线比传统的线阵和面阵具有更优良的空气动力学性能、更宽的波束扫描范围、更小的雷达散射截面积和更大的阵列天线孔径等优势。然而共形天线载体受到飞行惯性和空气动力负载的相互作用很容易发生共形表面的变形和单元位置的扰动。更为重要的是平台的机械振动通常还会导致单元位置扰动的时变性,严重影响了共形天线的分辨测向性能。因而针对此类载体共形天线设计稳健的DOA估计算法和位置误差校正算法十分必要和有意义。本文提出了一种共形天线振动条件下的稳健DOA估计和位置误差校正算法。在给出共形线阵振动的数学模型基础上,得到修正的时变阵列导向矢量。采用时变的阵列导向矢量在一个振动周期内计算MUSIC谱,搜索空时二维的MUSIC谱的谱峰,得到本次采样快拍数据时阵列振动位于振动周期中的时刻和信源方位的联合估计。根据阵列振动的数学模型就可以进一步预测下一次采样快拍数据时刻阵列各阵元的位置误差,从而实现振动条件下的阵元位置误差校正和稳健的DOA估计。计算机仿真结果表明了提出算法的有效性。      

一种新的阵列天线幅相误差校正算法

根据子空间的基本原理,提出一种新的阵列天线幅相误差校正算法,该方法利用粗略已知的校正源方位角信息进行优化,使用迭代的方法逼近幅相误差的真实值.由于不需要其他的迭代初始值,从而保证该方法能收敛到最优解.计算机仿真实验证明了该方法的有效性.     

一种新的阵元位置误差有源校正算法

阵列天线位置的不确定性会严重影响阵列天线的测向性能。文中基于子空间类测向方法,在远场情况下,提出了一种新的估计阵元位置误差的有源校正算法。该算法是以迭代的形式给出,其目标函数建立在信号子空间基本性质的基础上,适用于多个校正源同时存在的情况,并且可以应用于任意阵列形式。计算机仿真验证了文中的算法具有较快的收敛速度和较高的参数估计精度。     

一种新的阵列误差有源校正算法

阵列互耦、幅相误差以及阵元位置误差的综合影响会严重影响阵列天线的测向性能．针对均匀圆阵,该文基于特征空间类方法给出了一种新的阵列误差有源校正算法．新算法是以交替迭代的方式给出,其目标函数建立在子空间基本原理的基础上,并且适用于多个校正源同时存在的情况．文中还给出了阵列误差参数估计唯一性的必要条件,仿真实验验证了新算法的有效性．     

智能天线阵列误差校正算法的实验验证

阵列误差的校正是智能天线技术实用化的关键所在。对各种阵列误差进行了深入分析并建立了数学模型。阵列误差可以用一个误差矩阵来表征,通过对误差矩阵的估计,能够恢复理想的阵列流型。实验结果表明,这种阵列误差校正方法能够有效减小各阵元通道之间的差异,改善了系统的性能。     

基于子空间的阵列天线幅相误差校正算法

基于子空间原理提出了一种用来校正阵列天线增益和相位误差的算法。该算法需要一个校正源。由于校正源的方位角有时可能难以直接测量,因此通过旋转阵列天线来代替移动校正源的方位从而获得校正源位于不同方位角时的输入协方差矩阵,并通过交替迭代运算求出阵列天线增益和相位的误差值。仿真证明了该方法的有效性。     

阵元位置误差对阵列天线等效辐射功率的影响

分析了阵列天线中阵元位置误差对等效辐射功率的影响,给出了归一化EIRP与阵元位置误差关系表达式,以均匀线阵和均匀半圆阵为例进行了仿真实验。仿真结果也说明了阵元位置误差对EIRP有着重要的影响,验证了理论分析的正确性。     

一种新的阵列天线校正方法

基于特征值分解的高分辨率DOA估计算法,如MUSIC算法,在理想阵列条件下,性能很好,但是对噪声扰动和系统误差都很敏感,噪声扰动和系统误差会严重恶化这一类算法的性能,使其分辨率下降。本文提出一种基于MUSIC算法的阵列校正方法,它仅仅需要在阵列周围满足远场条件的地方布置几个RF信号源,不需要知道信号源的方位角。仿真结果证明,这种方法行之有效。     

Scanning characteristics of ferrite fed microstrip array antenna

A new ferrite fed microstrip scanning array antenna is proposed which is capable of beam scanning in the azimuthal plane as well as in the elevation plane. The antenna consists of eight microstrip arrays, each having six elements in cascade. The antenna is fed with a ferrite loaded rectangular to circular waveguide transition. The coupling between the feed system and diOEerent arrays is achieved through slots cut in the circular waveguide. Theoretical investigations of the proposed antenna exhibit a beam scanning of ±180° in the azimuthal plane with the help of dc bias and 90° in the elevation plane for ±750 MHz deviation. A scan rate of 0:06° MHz^?1 is achieved for each array antenna in the elevation plane, which makes it suitable for radar. Continuous uniform beam shift is observed during scanning.     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列(PN)码作为校准测试信号的在线校准方法(校准和通信可同时进行)。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

一种阵列天线方向图的数值合成新方法

给出了一种阵列天线方向图的数值合成方法，这种分析方法基于自适应天线理论，通过数值迭代运算，得到一组最佳权值，用以控制方向图的主波束方向和副瓣电平的大小。该技术的优点是它适用于任意单元构成的不均匀阵列天线情况。计算结果表明该方法有效的。     

面向毫米波透镜阵列的FNN天线选择算法

为了减少毫米波大规模多输入多输出( Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统在数据传输过程中所使用的射频链数目,解决高硬件成本和高功耗的问题,可以将透镜天线阵列作为一个实际有效的解决方案部署在毫米波MIMO系统的基站端.利用透镜天线阵列具有基于方向的能量聚焦特性,对透镜阵列进行天线选...     

一种UHF波段宽频带高增益八木天线阵

介绍了一种UHF波段宽频带高增益八木天线阵。阵列单元为折合振子八木天线,其匹配采用U型管平衡-不平衡变换器,使用高频软件综合优化,并与专用八木天线设计程序相结合,实现了天线单元10%以上的工作带宽。经过工程设计,用实验的方法解决了多项技术难点,整体指标基本达到预定要求,同时也提出了后续改进的途径和方法。     

QPSO算法在天线阵列波形优化中的应用研究

基于优化天线阵列波形的目的,本文采用QPSO算法,对建立的九天线圆阵列模型进行波束赋形优化。本文通过九天线圆阵列模型进行MATLAB仿真实验,结果表明,经过QPSO算法进行优化后,主瓣方向还是保持一致,主瓣增益增大了6 dB;而采用QPSO算法对本文提出的九天线圆阵列与八天线圆阵列进行波形优化的仿真实验表明,主瓣方向还是保持一致,主瓣增益增大了19 dB,并且降低旁瓣个数,验证了模型的可行性。     

一种应用遗传算法的阵列天线共址干扰抑制技术

针对有限大平台部署多种传感器导致的严重的自干扰问题,提出了一种应用遗传算法实现的阵列天线共址干扰抑制技术。首先针对同平台上的阵列天线和其他天线建立了辐射和接收模型,然后将辐射特性和接收机抗干扰特性分别抽象为最优化问题的目标函数和约束条件,最后通过遗传算法进行最优化求解。该技术在不同辐射角度时能抑制共址干扰,具有一定的工程实用价值。     

新型低剖面开槽天线阵列研究

针对系统平台小型化对天线提出的低剖面、小型化且高增益的要求,提出了一种开槽天线,并以其作为单元组成阵列天线,在仿真优化的基础上进行了实测,仿真与实测结果基本一致,具有带宽较宽、剖面低以及增益高的特点,很好地解决了实际工程难题.     

大规模天线组阵信号并行合成方法

在通用计算平台上进行数字信号处理是软件无线电的发展方向之一,为大规模天线组阵的信号合成提供了新思路。针对通用计算平台上大规模天线组阵的合成问题,研究了基于任务分解原理的多天线组合成方法(MAGM)和基于数据分解原理的多信号块合成方法(MSBM)。两种方法的实时性分析结果表明,MSBM比MAGM更适用于通用计算平台。MSBM要求各信号块的合成是独立的,故提出一种SUMPLE算法的积分时段内迭代方法。仿真结果表明,该迭代方法与传统迭代方法具有同等合成性能。     

A wideband linear U-slot microstrip patch antenna array for wireless application

Microstrip antennas suffer an inherent disadvantage of narrow impedance bandwidth, normally within 5%. In this article, a single layer linear U-slot microstrip patch antenna array is designed, fabricated and characterised. The measured results agree well with the simulated, showing an enhanced impedance bandwidth (voltage standing wave ratio < 2) of 10.6%, ranging from 5.35 to 5.95 GHz, on an FR4 substrate. The antenna array has high efficiency and gain. Only a pair of sidelobes appear in the E plane radiation pattern. The reported linear array design can provide a method of expanding to 4 × N antenna array for satellite to ground communication operating at C band.