相控陣自適應(yīng)波束形成及干擾抑制方法研究.pdf

1、近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，相控陣得到了越來越多的應(yīng)用和發(fā)展，隨著相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展陣列信號(hào)處理成為信號(hào)處理的一個(gè)重要分支。主要包括自適應(yīng)數(shù)字波束形成（ADBF:Adaptive Digital Beamforming）和波達(dá)方向（DOA：Direction of Arrival）估計(jì)，ADBF能夠有效地保留期望信號(hào)同時(shí)濾除干擾信號(hào)，以達(dá)到最優(yōu)的輸出信干噪比（SINR：Signal to Interference p

2、lus Noise Ratio）。大型相控陣一般包含成千上萬(wàn)個(gè)天線陣元，采用陣元級(jí)處理硬件成本和計(jì)算量非常大，所以子陣級(jí) ADBF技術(shù)越來越多的受到重視，其中直接子陣加權(quán)（DSW：Direct Subarray Weighting）結(jié)構(gòu)和廣義旁瓣對(duì)消（GSC：General Sidelobe Cancellation）結(jié)構(gòu)為兩種典型的子陣級(jí) ADBF結(jié)構(gòu)，也是本文研究的重點(diǎn)。
　　本文針對(duì)基于上述兩種典型的子陣級(jí) ADBF結(jié)構(gòu)的算

3、法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，給出了兩種結(jié)構(gòu)在有限字長(zhǎng)條件下的性能分析，然后研究了基于隨機(jī)抽樣的子陣劃分結(jié)構(gòu)并給出其性能分析。
　　首先給出了基于DSW結(jié)構(gòu)和GSC結(jié)構(gòu)的7種ADBF實(shí)現(xiàn)算法，其中著重討論了基于DSW結(jié)構(gòu)的結(jié)合方法及其參數(shù)選取，使其在降低旁瓣的同時(shí)不至于引入過多的輸出SINR損失。因?yàn)?DSP在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算時(shí)存在字長(zhǎng)的限制，不能完全符合計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果。所以我們討論了以上各種算法在32bit有限字長(zhǎng)的情況下自適應(yīng)性能

4、的分析，通過對(duì)比給出在有限字長(zhǎng)情況下自適應(yīng)性能較穩(wěn)定的算法，為工程應(yīng)用提供了重要的參考依據(jù)。
　　然后討論了基于遺傳算法（GA）的子陣級(jí)全數(shù)字加權(quán)代替陣元級(jí)的模擬加權(quán)(和波束為 Taylor加權(quán)，差波束為 Bayliss加權(quán))來降低和差波束旁瓣電平的方法，并通過仿真驗(yàn)證了其有效性。
　　最后提出了一種基于隨機(jī)抽樣的子陣劃分方法，能夠有效利用子陣的有效孔徑來代替整個(gè)陣列的孔徑，與常規(guī)子陣級(jí)處理相比對(duì)主瓣干擾具有更好的抑制效果。