自适应射频数字波束形成技术

主研人员：龚耀寰 曾 涛 朱派友 顾 杰 汪利辉 肖 莉 李会勇 张 靖 张 华 王维学 孙延霖 自适应射频数字波束形成技术在系统研究各种自适应DBF干扰置零算法基础上，选定并深入研究了对角加载QR分解SMI(QRD-SMI)算法，提出了该算法的Systolic结构及线性拓扑映射的实现方案，开发了相应的并行处理软件；完成了拟牛顿法、小相位法等唯相位(Phase-Only)算法的分析和计算机模拟研究，开发了相应的软件，其实验工作为国内首次进行；研制了高速并行自适应干扰置零处理机样机，完成了接收、发射自适应干扰置零实验，取得了很…     

自适应多波束形成的算法

论述了一种窄带和宽带多波束形成的算法,这种算法所依据的准则是在波束满足指向和振幅要求的约束条件下使阵列输出功率最小。对于 N 元阵列,可同时形成 N-1个独立波束。根据对约束条件的不同控制,利用这种算法可实现波束扫描,形成宽波束、实现干扰对消或旁瓣对消等。同时还给出了所述算法的计算机模拟结果,结果表明所述算法是很有效的。     

弱信号环境下的盲自适应波束形成

针对原CCAB算法的相关矩阵对循环平稳信号不够准确而导致算法在恶劣环境下的鲁棒性不够强问题,提出一种鲁棒性更强的CCAB改进算法。推导了适合循环平稳信号阵列相关矩阵的理论式,经过分析原相关矩阵的不准确性和遗忘因子的正面作用后,得出了新相关矩阵的迭代式。仿真结果表明改进的算法能在计算量不变的情况下更有效地接收弱信号、抑制强干扰,且对循环频率误差不敏感。     

主瓣干扰下宽带圆阵自适应波束形成方法

在宽带自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起主瓣畸变且副瓣电平增高,波束性能严重恶化。随着圆型阵列的广泛应用,该文针对均匀圆阵的宽带波束形成,合理地构造出阻塞矩阵,对主瓣干扰进行干扰相消预处理,再进行自适应波束形成,解决了主瓣畸变问题,提高了自适应波束的性能。结合均匀分布圆阵所作的计算机仿真验证了该方法的有效性。     

模糊自适应PID控制在凹版印刷机收卷张力控制中的应用

凹版印刷机收卷系统运行过程是非线性、时变不确定的,张力控制与速度控制之间存在着强耦合关系,结合实际印刷生产线设计出相应的硬件配置和一种基于模糊控制原理的软件控制方法,建立模糊自适应PID控制器,并进行MATLAB/Simulink进行仿真,该控制器比常规PID控制器具有更好的控制效果,鲁棒性更强,使系统的动态性能得到很大改善。     

数字波束形成器中的后置滤波

假定接收阵列的输入为叠加在窄带高斯噪声上的正弦信号,可导出带后置滤波的数字波束形成器的输出功率和输出信噪比,从而不必在频域中进行分析就可进行后面的计算。公式利用了由作者先前给出的量化器函数和最初由达文波特提出的某些功率谱分布因子。本文对这种功率谱分布因子进行了更严密的推导和讨论。对于在相关噪声场中的DIMUS阵列,基于这个公式的数学研究结果表明:除了一些罕见的情况以外,后置滤波通常能改善输出SNR或阵列增益。可以证明,后置滤波增益的大小不仅随阵列输入SNR的变化而变化,而且强热地依赖于阵元间隔与波长的比值,并且只有用削波损耗和噪声相关损耗才能对其进行有意义的解释。特别是用后置滤波对这两种损耗的补偿表明:单元间隔小于二分之一工作波长的接收阵列在某些条件下可以有利于系统的设计。     

数字波束形成陣

本文描述一个八元数字波束形成阵。该阵具有形成多个同时波束的能力,它是将每个单元的射频幅度和相位转换成数字形式。在通用计算机上完成波束形成的。对每一单元用于下变频和放大的部件进行了测量,测量结果是用单元间相位和幅度的匹配来表示的。收集了天线方向图数据,并给出了各种各样的天线方向图。为了对误差定量,对方向图进行了分析。为了检查误差的影响,将这些误差同根据组件测得的误差进行了比较。     

自适应数字波束形成的一种新算法及其結构

本文讨论了一种可用于高性能的数字自适应波束形成的新算法及其结构,说明了一个简单的、线性约束的自适应合成器是怎样成为一大类自适应天线子系统基础的。这种自适应合成器的函数作为一个递推的最小平方极小化过程而导出,相应的加权向量则用吉芬斯旋转的Q-R分解得到。另外还介绍了实现这一算法的一种有效的管状输送结构。该结构采用三角形收缩/波前阵的形式,具有许多超大规模集成(VLSI)系统设计所要求的特征。     

数字波束形成技术(DBF)在雷达中的应用(概述)

数字波束形成(DBF)是在原来天线波束形成原理的基础上,引入先进的数字信号处理方法后建立起来的一门新技术.DBF之所以能在雷达中获得应用是由于现代战争的要求.它能使雷达在恶劣的电子对抗(ECM)环境中更有效.     

雷达数字波束形成技术

本文叙述了雷达的数字多波束形成技术。对排列在三角形栅格图上的天线阵元导出了一个有效的数字波束形成算法。先将元分解成两个交叠的矩形栅格,可以实现三角形栅格的多波束相控扫描。然后,将相应的波束在一个类似于快速傅立叶变换(FFT)中蝶形运算的相位合成网络中合成。举例推导了栅瓣,并将它与离散傅立叶变换(DFT)相联系,还阐述了对有限角度范围可能达到的硬件功效。比较了几种数字波束形成变换。最后,介绍了一种混合波束形成器。其中一维为脉冲内模拟扫描(SWAP)波束形成,另一维为数字波束形成。     

相控陣天线波束形成

具有许多有源接收模件的相控阵天线在辐射器位置对电磁场采样。通过对阵列上接收到的波前图型的严格分析,可以从目标和干扰中提取大量的信息。例如,具有N个单元的天线阵原则上可以形成N个同时波束,因而可以区分出来自所有方向的信号.这种多波束     

雷达的数字波束形成

在雷达的接收状态下、天线波束形成的数字法的发展,在赋予系统及电子对抗(e.c.m.)的‘波束图形处理中,以高度灵活性,并且有效地提供多种功能可能是有利的。本文首先讨论引入数字法的合理性和各种可能的方案。着重回顾数字域中运算的数学基础和包括误差的主要原因的分析,以便在与比较一般的和较好地备有证明文件的形式比较时,可以对该方法的准确性作出广泛的评价。还讨论实现的复杂性与信号带宽,单元数目和同时波束数目之间的关系。从这种意义上讲,对器件工艺方面的预期进展作了简要的评论。按照允许对实时加权值作出校正以补偿天线、馈源和多路接收通道的误差观点对控制波束形成过程的作用进行总结,同时提供波束方向图的自适应控制来得到最佳的反干扰特性。本文最后叙述一个小型实验数字波束形成器的工作。     

雷达系統中的数字波束形成——评论

本文评述了数字波束形成技术很可能应用的领域和阵列信号处理算法,特别是在双站系统中的情况。讨论这种方法在实现技术方面的优点和弱点,连同实现的技术并对比串联,并联和管线结构的性能要求。还评论了当前采用数字波束形成的实验和商用雷达系统。     

复源波束法在电磁散射中的应用

提出一种分析高频电磁散射的新方法，该方法将入射波展开为一组用复源点表示的高斯波束，用复射线近轴近似计算每个波束在散射体局部表面上产生的散射场，并经过相位求和而获得散射体的总散射场。本文给出了该方法的理论分析和数值模拟结果，以及某些典型的应用实例。     

数字波束形成器分辨率的提高

为了充分地提高波束形成器的分辨率和改进其波束图,通常需要大的阵列尺寸。由于物理限制,常常不能满足这个要求。本文给出了一种利用信号外推法来提高小尺寸阵列波束形成器分辨率的解析和实验研究结果,提出了一种实时实现方案,证明了波束图和波束形成器的分辨率可以得到改进并给出了在各种情况的例子。     

双站雷达接收机的数字波束形成

双站和多站检测方案对战场上短距离(远至40km)应用和长距离(远至400km)监视都非常重要,另外,地面或空间的军用,一些民用都可以从双站雷达的一些优点中获益——特别是信号动态范围的减小和对定向干扰抗扰性的提高。     

相控陣雷达的波束形成方案

本文讨论工作在雷达系统的三个主要频段的波束形成网络的特性及其实现一整套波束形成功能的合理性。研究影响选择总的波束形成结构的因素。最后,指出了将来的发展趋势。     

短波强抗干扰自适应侦收天线阵列

主研人员：邱文杰　熊键　刘纯勤　王方　陈文　付斌 短波强抗干扰自适应侦收天线阵列结合工程应用，着重研究了自适应算法、信号处理结构、动态特性和工程实现中的一些关键技术问题，得到了一系列有用的结论，为实际阵列的设计提供了充分的理论依据。该成果在通信、通信侦察、雷达、电子对抗方面有广泛的应用前景。短波强抗干扰自适应侦收天线阵列@科卞     

数字波束形成:明天雷达的新技术

现代战场较之以前是更加机动,更富杀伤力和高度复杂的.因此,今天的战斗方案是由电子对抗(ECM)和电子抗干扰(ECCM)的不断的消长所主宰.在这样严峻的环境中取得成就变成了一种超人能力的训练.为了赢得胜利,战斗者们必须迅速而准确地译码,然后对消交战对方的复杂的电子对抗技术.     

单神经元自适应控制器在液位控制中的应用

介绍了单神经元自适应控制器在液位控制中的应用；在控制算法中提出了自调整学习速率和学习初期的分层控制方法。