稀布陣列波束形成算法研究.pdf

1、在許多工程應(yīng)用中，要求天線陣列有窄的掃描波束，以提高空間分辨率等技術(shù)指標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)窄波束，一種方法是增加相控陣天線的單元個(gè)數(shù)。這種方法不僅增加了成本，還會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。另一種方法是對(duì)天線陣元在陣列孔徑上進(jìn)行稀疏布置。在陣元數(shù)不變的條件下，把陣元間距拉大也就是使整個(gè)天線孔徑變大，所以在不增加成本的情況下，就可以得到更窄的掃描波束，提高了空間分辨率，同時(shí)也減弱了天線單元之間的互耦。這些優(yōu)點(diǎn)使得稀布天線陣列成為非周期陣列中頗具實(shí)用性的一類

2、陣列天線。目前，稀布天線陣列在抗環(huán)境干擾的衛(wèi)星接收天線，高頻地面相控陣?yán)走_(dá)天線和射電天文中的干涉陣列等領(lǐng)域中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 稀布陣列天線在獲得了窄波束和高空間分辨率等好處的同時(shí)，也帶來(lái)了一些缺點(diǎn)。比如，在同樣孔徑大小的情況下，稀布陣天線的發(fā)射功率比滿陣低，而且為了使稀布陣?yán)走_(dá)獲得較高的分辨率，稀布陣孔徑一般需要一、二百米甚至更大，這樣會(huì)提高系統(tǒng)的復(fù)雜度，給后面的處理帶來(lái)困難。針對(duì)發(fā)射功率小的問(wèn)題，需要應(yīng)用唯相位波束形成

3、方法來(lái)提高天線的能量利用率，而對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，需要研究快速的波束形成算法。 本論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：介紹了稀布陣的基本概念，對(duì)稀布陣與均勻陣列進(jìn)行了仿真比較，驗(yàn)證了基于QR分解的采樣矩陣求逆算法(ORD-SMI)在稀布陣中的有效性，分析了對(duì)角加載在采樣矩陣求逆算法中的應(yīng)用以及對(duì)波束形成性能的影響，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在波束形成中的應(yīng)用，并結(jié)合對(duì)角加載方法提高了波束形成的穩(wěn)健性，研究了遺傳算法在唯相位波束形成中的應(yīng)用，提出了