非均勻線陣的低旁瓣波束形成算法研究.pdf

1、在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)代，現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)與算法已經(jīng)成為很重要的科研課題。而自適應(yīng)波束形成能夠自動(dòng)地隨著信號(hào)環(huán)境的變化來(lái)更改權(quán)矢量，進(jìn)一步增強(qiáng)有用的信號(hào)，使系統(tǒng)性能得以提高。所以，在陣列信號(hào)處理的領(lǐng)域中，自適應(yīng)波束形成是極為重要的，并已在通訊、聲吶和雷達(dá)等領(lǐng)域中得到普及。在自適應(yīng)波束形成中，一個(gè)重要的研究方向是低旁瓣的波束形成，來(lái)有效地抑制來(lái)自旁瓣區(qū)域的干擾和噪聲，降低系統(tǒng)的虛警概率，提高天線陣的性能?，F(xiàn)有的研究大多數(shù)都是針對(duì)均勻線陣，存在一

2、定的局限性，因此針對(duì)非均勻線陣，面陣等更為復(fù)雜、靈活的天線陣來(lái)降低旁瓣電平具有更實(shí)際的研究?jī)r(jià)值。
　　本文的主要工作如下：首先，采用凹槽噪聲法降低旁瓣電平，應(yīng)用最大信干噪比（SINR）準(zhǔn)則，在旁瓣區(qū)域施加大量的干擾，并不斷地修改干擾功率，從而使方向圖具有較低的旁瓣水平。并在凹槽噪聲法的基礎(chǔ)上，將期望電壓變成可變參考電壓，實(shí)現(xiàn)在一定主瓣寬度的條件下的最低旁瓣的波束形成。在此基礎(chǔ)上，同時(shí)控制主瓣和旁瓣，將干擾也施加在主瓣的部分區(qū)域，來(lái)

3、解決當(dāng)主瓣進(jìn)一步展寬而發(fā)生畸變的問(wèn)題，并且得到平頂主瓣的方向圖。其次，采用優(yōu)化理論的方法降低旁瓣電平。應(yīng)用稀疏約束實(shí)現(xiàn)方向圖旁瓣電平的降低，并增加旁瓣約束條件，得到均勻的低旁瓣電平。改變目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用極小極大準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)在一定主瓣寬度的條件下，最低旁瓣的波束形成，并將凹槽法與凸優(yōu)化算法進(jìn)行比較，得出凸優(yōu)化算法更優(yōu)的結(jié)論。最后提出一種新的混合算法，將凹槽噪聲法與凸優(yōu)化相結(jié)合，能夠進(jìn)一步降低旁瓣電平，且隨著陣元數(shù)增加旁瓣電平降低效果更好。并對(duì)