雷达数字波束形成

在阵列雷达空间波束的控制和形成中,利用数字技术可能对发射和接收任务都是有益的.然而,阵列雷达的接收部分采用这种技术通常可得到更为可观的处理能力.优点和灵活性包括诸如同时搜索和跟踪功能的可行性,多波束输出,反多个干扰的自适应调零,超低旁     

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。     

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。     

任意设置空间零点的测向方法

波束空间方法是空间谱估计测向问题中的一个重要研究方向。文中提出一种任意空间零点设置的预处理方法，通过空间加权变换形成波束空间，这一方法可以应用于抑制已知信号或干扰，以及任意阵列相干分辨等问题中。此方法得到了模拟实验和系统外场实验的证实。     

基于FOCUSS算法的稀疏阵列综合

以最大稀疏化阵列得到所期望的方向图是稀疏阵列综合理论中的关键问题。由于阵列天线本身具有稀疏的物理特性,因此可将稀疏阵列综合归结为稀疏信号的重建过程。该文提出一种将阵列天线的波束形成问题等效为求解稀疏信号向量的最优化问题的方法,并利用FOCUSS算法快速准确地得到最大稀疏化的阵列,以及阵元位置和激励幅度。理论分析和数值仿真表明了该方法的有效性。     

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     

基于均匀圆阵的相干信号波束形成方法

提出一种新的相干波束形成方法,利用内插变换对相干背景下的真实阵列进行虚拟平移,得到多个虚拟平移后的信号协方差矩阵;对其进行平均后,所得到的相干信号协方差矩阵具有满秩性。利用一般的波束形成法求出最优权向量。该方法解决了五阵元均匀圆阵下二维相干信号的波束形成问题。计算机仿真表明该方法在小快怕数及低信噪比时能很好地抑制相干干扰,对期望信号和相干信号方向估计误差具有较强的稳健性。     

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。     

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。     

MVDR波束形成最佳权矢量的直接提取

描述一种用于计算最小方差无失真响应准则(MVDR)波束形成最佳权矢量的三角形Systolic阵列。提出了一种称为“权冲洗”的新方法,不需要增加任何线性Systolic阵列,便能直接从三角形Systolic阵列中提取最佳权矢量。该方法非常简单、容易实现。     

数字多重相控陣的非线性

在数字波束形成(DBF)中,移相器的作用由一接收机与数字式相位旋转所代替。混频器非线性的泰勒级数展开式被用来产生接收机的交叉调制频谱,它对应于单元的位置以及信号到达阵列的等多卜勒波前方向。在每一单元上主要的交叉调制畸变在天线阵上经受线性相位误差,它正比于谐波的数量和所期望扫控方向的相位梯度。当期望的平行集束被扫描到偏离阵列的法向矢量超过几个波束宽度时,阵列的畸变信号相对于期望信号由阵因子旁瓣隔离作用得到减小。非线性下变频分析的结果被引伸用到同相与正交的不平衡和单元接收天的成批生产公差上。     

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。     

一种基于周期平稳信号特性的递归盲波束形成算法

提出了一种快速盲波束形成递归算法,可以大大降低运算复杂度,该算法尤其适用于对运算量有要求的阵列系统。实验结果验证了其有效性。     

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。     

直线相控陣的数字旁瓣对消器

本文描述S波段采用25元相控阵的三种辅助旁瓣对消器的设计和特性。相控阵包括一电阻矩阵多波束形成器,因此,辅助装置可能是阵列单元或其它波束提出了表明它克服多个噪声干扰机特性的实验结果。     

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。     

天线罩对阵列天线方向图的影响

利用复源点波束场的叠加来模拟阵列天线的方向图，并利用复射线理论对带罩阵列天线的一体化辐射特性进行仿真分析，得到了对阵列天线与雷达罩一体化设计有参考价值的结论     

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.     

一种数字波束形成(DBF)算法

本文介绍了 DBF 的基本特点与实现方案。在具有严格约束的最小功率自适应算法与采样矩阵梯度算法的基础上,提出了一种能同时形成一组自适应扫描多波束的 DBF 算法。文中以一个12元线阵为例,对该算法进行了计算机模拟,给出了大量的模拟结果。结果表明,每个自适应波束在干扰源方向都形成了较深的“零点”,而在约束方向则保持不变的功率。