基于規(guī)則子陣的數(shù)字波束形成及旁瓣對消.pdf

1、未來復(fù)雜、多變的海戰(zhàn)環(huán)境要求艦載相控陣?yán)走_(dá)在各種條件下自適應(yīng)工作，使雷達(dá)與使用環(huán)境始終處于最佳的匹配狀態(tài)。近幾年來，數(shù)字波束形成的應(yīng)用和實時自適應(yīng)處理技術(shù)的發(fā)展使艦載相控陣?yán)走_(dá)的自適應(yīng)能力提高到一個新水平。數(shù)字波束形成是采用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)瞬時多波束，能夠?qū)Ω蓴_源自適應(yīng)瞄零，有很強(qiáng)的自適應(yīng)處理能力，并可獲得超分辨率和超低旁瓣性能。雷達(dá)系統(tǒng)中，如何使得陣列方向圖的旁瓣得以有效地改善已經(jīng)成為一個基本且十分關(guān)鍵的問題，對于規(guī)則數(shù)字子陣，可以利用在

2、陣元上采用兩種不同形式的加權(quán)方法來達(dá)到對和差波束的旁瓣進(jìn)行同時抑制的效果，分別是用于降低和波束旁瓣的 Taylor加權(quán)和用于降低差波束旁瓣的Bayliss加權(quán)。而針對共形面陣，也要整體考慮幅度加權(quán)的方法，但是由于共形陣列不再是均勻陣列，幅度加權(quán)時需要優(yōu)化設(shè)計來達(dá)到低的副瓣，采用加權(quán)與目標(biāo)方位和俯仰無關(guān)的權(quán)矢量來降低復(fù)雜度，且要盡量減少信噪比（SNR）的損失。
　　隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代海事戰(zhàn)場需求的持續(xù)增加，自適應(yīng)旁瓣對消技術(shù)

3、已成為雷達(dá)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，它是信號處理技術(shù)與天線技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，已成為抑制陣列天線旁瓣干擾的有效方法，在雷達(dá)中的應(yīng)用也變得越來越廣泛。在有源干擾存在的情況下，通常人們采用能夠使得對消剩余輸出最小的準(zhǔn)則即最小均方準(zhǔn)則（LMS），自適應(yīng)地改變輔助天線的加權(quán)系數(shù)，使得干擾信號的輸入功率達(dá)到最小，在方向圖上具體表現(xiàn)為：在干擾信號的接收方向上形成空間零點(diǎn)，從而實現(xiàn)對旁瓣干擾的抑制。自適應(yīng)陣列系統(tǒng)中，存在若干影響旁瓣對消系統(tǒng)性能的重要因素，諸

4、如量化噪聲、通道噪聲、通道不一致性、目標(biāo)回波信號、干擾帶寬、天線之間的距離、不同的數(shù)字波束形成方法等。而對于輔助通道的選取，包括輔助天線的數(shù)目選擇，輔助天線的位置選擇等，更是影響旁瓣對消性能的關(guān)鍵因素。
　　本文基于數(shù)字波束形成的理論研究，采用一種新的權(quán)值優(yōu)化方法來實現(xiàn)低副瓣的和差波束形成，并考慮單元方向圖因素的影響，分析有向陣元對形成折面陣的和差波束方向圖所造成的影響。另外基于自適應(yīng)旁瓣對消的理論基礎(chǔ)，對影響旁瓣干擾對消性能的幾