寬帶相控陣?yán)走_(dá)自適應(yīng)干擾抑制算法研究.pdf

1、寬帶相控陣?yán)走_(dá)因其具有高分辨率、目標(biāo)分類和識(shí)別的能力、空域快速電掃描、自適應(yīng)抑制雜波以及能對(duì)密集目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤的能力，而被廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究等領(lǐng)域。然而面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的電磁環(huán)境，使得寬帶相控陣?yán)走_(dá)面臨著被人為惡意干擾的威脅，因此研究寬帶相控陣?yán)走_(dá)下的自適應(yīng)干擾抑制算法很有必要性。
　　本文從構(gòu)建寬帶相控陣信號(hào)模型和干擾模型出發(fā)，研究適用于寬帶相控陣?yán)走_(dá)的空頻波束形成器和空時(shí)波束形成器；然后針對(duì)寬帶干擾，研究了抑制

2、寬帶干擾需要多少自由度的問題以及寬帶干擾和空時(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)波束的影響；接著分析了一系列因素對(duì)干擾抑制性能的影響，推導(dǎo)了隨著時(shí)延抽頭數(shù)增加的抗干擾性能上界；最后為了降低抑制干擾所需的自由度，研究了一種抽頭數(shù)減半的高效自適應(yīng)寬帶波束形成器。本文的主要研究?jī)?nèi)容和工作如下：
　　首先，為避免孔徑渡越效應(yīng)，直接以時(shí)延對(duì)寬帶相控陣?yán)走_(dá)建模，并且以分?jǐn)?shù)時(shí)延濾波器來控制波束指向以及對(duì)寬帶陣列干擾進(jìn)行建模。
　　其次，由于寬帶空時(shí)結(jié)構(gòu)和空頻結(jié)構(gòu)通過

3、增加時(shí)域或者頻域自由度來抑制寬帶干擾信號(hào)，本文研究了寬帶干擾秩估計(jì)問題，即抑制寬帶干擾需要多少自由度，推導(dǎo)了寬帶相控陣?yán)走_(dá)中寬帶干擾秩估計(jì)的閉合表達(dá)式，再將單寬帶干擾推廣到兩/多寬帶干擾，并且通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了寬帶干擾秩估計(jì)的正確性。通過波束方向圖，研究并對(duì)比了不同帶寬和結(jié)構(gòu)情況下的干擾信號(hào)對(duì)波束的影響，從而解釋了如何通過空時(shí)結(jié)構(gòu)減小其對(duì)波束的影響，同時(shí)也驗(yàn)證了之前關(guān)于寬帶干擾秩的結(jié)論。
　　再次，就干擾角度、陣元數(shù)、帶寬載頻比以

4、及空時(shí)結(jié)構(gòu)中的延遲抽頭個(gè)數(shù)，對(duì)寬帶相控陣?yán)走_(dá)抗干擾性能的影響進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了隨著時(shí)域抽頭個(gè)數(shù)增加而信干噪比增加的性能上界，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該理論上界。此外還研究了不同陣元后不同抽頭數(shù)對(duì)抗干擾性能的影響，結(jié)果表明在所有延遲抽頭數(shù)一定的情況下，每個(gè)陣元后所接抽頭數(shù)相同時(shí)抗干擾性能最好。
　　最后，利用奇陣元之后接奇數(shù)延遲間隔，偶陣元之后接偶數(shù)延遲間隔，研究了一種抽頭數(shù)減半的高效寬帶波束形成器。理論分析表明該高效結(jié)構(gòu)在一定的條件下，