非規(guī)則稀疏陣列旁瓣抑制方法研究.pdf

1、非規(guī)則稀疏陣列由于陣元的稀疏布置，增大了天線陣列的孔徑，使得其方向性增強，掃描波束變窄，空間分辨率明顯提高，同時也大大減弱了陣元間的互耦效應，而非規(guī)則性則使該陣列能實現(xiàn)無模糊測角。然而，在實際的布陣環(huán)境中存在許多因素會限制布陣的范圍，如山川、河流、沼澤等。在陣列構型的研究中，還需要針對這些地理約束提出相應的布陣方法。
　　此外，對于通過處理稀疏陣列的接收信號從而估計信源方向的算法，其測向性能都是基于陣列流形精確己知的前提。但是在實

2、際的工程應用中，真實的陣列流形往往會隨著許多因素的變化而出現(xiàn)一定程度的偏差，這將使得測向算法的旁瓣電平升高，嚴重時甚至超過主瓣。
　　本文對存在地理因素限制下非規(guī)則稀疏線陣的陣列構型問題，研究了基于天線尺寸約束與地理環(huán)境約束的非規(guī)則陣列構型方法。同時針對陣列天線中存在誤差影響旁瓣的問題，研究了陣列自校正方法，其主要工作包括以下方面：
　?。?）針對隨機稀疏陣列構型問題，給出了非規(guī)則稀疏陣列信號模型，并在此基礎上設計了稀疏陣列

3、低旁瓣優(yōu)化布陣的最優(yōu)化模型,研究了基于模式搜索的無約束的最優(yōu)陣元配置的方法。進一步地，針對實際布陣環(huán)境中存在天線尺寸與地理約束限制的問題，研究了基于粒子群的非規(guī)則陣列構型方法。
　　（2）針對實際場景中存在陣列誤差條件下的近場窄帶信號建模問題，首先，分析了陣列位置誤差、接收通道幅度誤差、接收通道相位誤差的產生原因；然后，推導了幾類誤差條件下的通用接收信號模型；最后，通過仿真實驗說明了陣列誤差會使定位算法的旁瓣電平升高。
　　

4、（3）提出了針對近場信號源的基于迭代優(yōu)化的誤差自校正算法。該算法對信號源位置與陣列誤差進行聯(lián)合估計，在估計誤差參數(shù)的同時，將近場源參數(shù)的二維搜索問題轉化為兩個一維搜索問題，降低了算法的計算復雜度。此外，針對誤差快/慢變化的系統(tǒng)中引起的高旁瓣問題，仿真實驗表明了利用該二維校正算法能夠對信號源位置與誤差參數(shù)進行聯(lián)合估計，從而有效抑制旁瓣。
　?。?）將本文提到的旁瓣抑制技術運用到特定場景中進行了仿真實驗與試驗驗證，分別進行了近場50米