共形陣的優(yōu)化設(shè)計及故障診斷算法研究.pdf

1、共形陣列是新世紀陣列天線技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，它的應(yīng)用將對相控陣雷達、隱身戰(zhàn)機、移動通信基站、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。然而，由于共形陣空間結(jié)構(gòu)的復雜性，傳統(tǒng)的陣列分析與綜合技術(shù)不再適用于共形陣。本文以共形陣列為對象，圍繞陣元的稀布優(yōu)化、波束形成以及陣元的故障診斷三個方面分別展開研究。全文的主要工作歸納如下：
　　1．考慮共形陣的陣元方向性不一致等特殊性，給出基于歐拉旋轉(zhuǎn)矩陣的方向圖計算方法，并分別在圓柱陣和圓柱陣下進行仿真

2、驗證。
　　2．考慮陣元的有向性，以降低峰值旁瓣電平為目標，采用遺傳算法對共形半球面陣的陣元位置進行優(yōu)化。陣元的位置由投影在坐標平面的極坐標表示，將半球陣的稀布優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為圓口徑面內(nèi)的稀布優(yōu)化問題。在優(yōu)化過程中，將陣元的最小間隔、陣列孔徑以及陣元數(shù)作為約束條件，以均勻同心圓環(huán)為模板構(gòu)造遺傳算法的初始種群，利用陣元坐標的徑向余量以及每層圓環(huán)的相位余量，提高布陣的自由度。
　　3．考慮期望信號的方向偏差造成導向矢量失配以及副瓣

3、的抑制問題，提出一種基于lp范數(shù)稀疏約束的穩(wěn)健波束形成算法，并應(yīng)用于共形陣。該算法首先利用小半徑的球形不確定集約束對失配的導向矢量進行迭代矯正，然后對旁瓣區(qū)域的波束施加稀疏約束，并作為懲罰函數(shù)項加入到最小方差無失真響應(yīng)(Minimum Variance Distortionless Response, MVDR）的目標函數(shù)中，實現(xiàn)旁瓣電平的抑制。
　　4．結(jié)合近場測量技術(shù)，提出了一種基于稀疏貝葉斯學習（Sparse Bayesia