改进的分段多项式建模的电离层相位去污染新方法

时变电离层的相位污染使天波超视距雷达(OTHR)的回波多普勒谱展宽。近年来已发展了基于分段的相位多项式参数建模和高阶模糊函数的方法估计和校正电离层的相位污染。由于实际电离层信道为时变的且不可预测,因此,采用预先确定阶数的建模方法有较大的局限性。本文提出了一种改进的方法来选择相位多项式建模的阶数。该方法引入三个判决准则对分段后的信号作建模阶数的自适应选择。实验结果表明,改进后的算法比原有的分段相位多项式参数估计方法以及其他两种电离层校正方法具有更好的性能,特别在校正快速变化的电离层相位污染时具有更为明显的优势。

校正高频天波雷达电离层频率调制的级联方法(英文)

电离层频率调制导致地表面杂波的多谱勒展宽,极大地限制了高频天波雷达的目标探测性能。本文针对这种电离层频率调制,给出了一种级联的两步校正处理的方法。在第一步校正中,首先分析这种时变信号的时频分布,并设计了一种谱峰追踪方法从时频分布中获得粗糙的电离层频率调制估计。然后采用基于分段多项式相位模型的参数化方法作二次校正处理,消除残余调制污染。模拟结果表明,即使对Bragg峰发生混叠的重污染的情形,这种级联的校正方法都具有非常好的效果。

一种自适应补偿天波雷达系统中电离层运动的方法(英文)

在天波雷达中电离层的运动会带来回波信号在频率的调制,从而造成雷达海杂波的展宽;在对回波做相关积累前,对调制的补偿是非常重要的。该文给出了一种新的基于修正的自适应短时傅立叶变换的补偿方法,通过对没有电离层扰动的高频表面波雷达数据人为地添加行进电离层扰动(TID)得到实验数据。测试结果表明,该方法能有效地补偿快速的TID污染,并且对不同电离层频率调制具有良好的自适应性。

非均匀阵列赋形功率方向图综合方法研究

本文介绍了一种赋形功率方向图的非均匀(包括阵元间隔)线阵综合方法.该方法首先通过求解一个线性不等式约束下的最小均方误差优化问题,得到满足要求的功率方向图.然后使用求根方法对功率方向图对应的多项式进行分解,得到场方向图.最后使用前向后向矩阵束方法给出优化的激励幅度、相位和位置估计.文中对比了激励向量采用加权和不加权的最小均方解的性能,并讨论了阵列互耦对方向图综合性能的影响.阵列综合实验证明了给出方法的有效性和稳健性.

二维相控阵的自适应—自适应旁瓣对消策略

传统旁瓣对消方法采用单元天线作为辅助通道,系统对消输出的信噪比较低,且合成阵列存在较高的副瓣抬升隐患。针对二维稀疏阵列的应用特点,提出一种新的自适应—自适应旁瓣对消策略。该方法取代了传统方法中使用的单元天线以及数字加权方法,使用小型阵列作为辅助通道和射频加权,并借助辅助通道对干扰方向进行估计,根据估计得到的干扰方向信息对辅助子阵列内部的射频加权系数进行调整,使得辅助通道的波束最大可能地对准干扰方向。最后利用恒增益对消技术,实现主阵列中的旁瓣对消。仿真实验结果表明了该方法的有效性和优势。

恒增益旁瓣对消技术

在旁瓣对消系统中,当辅助天线数目大于干扰源数目时,期望信号也被当成一个干扰源而被系统对消掉。一般采用在辅助通道添加阻塞矩阵的方法来解决此问题。然而当期望信号方向与干扰信号方向接近时,采用阻塞矩阵方法会导致合成方向图有较大旁瓣抬升。提出一种新方法,对辅助天线的输出进行线性约束,使辅助天线在期望信号方向形成零陷,从而有效消除辅助通道的期望信号成分,并且具有较好的旁瓣保形能力。通过仿真可以看出,该方法能在保持期望信号方向最大增益的同时,在干扰方向形成非常理想的零陷。

天波超视距雷达电离层大幅度相位污染校正算法研究

天波超视距雷达(Over-The-Horizon Radar,OTHR)发射的电磁波信号通过电离层传播时受到电离层的相位污染,会导致其海杂波谱的展宽,严重影响目标探测。在基于最大熵谱估计电离层污染校正算法的基础上,结合电离层相位污染和海杂波谱的特点,提出了一种改进的算法,解决了展宽的Bragg峰在相互交叠的情况下无法校正相位污染的问题。仿真结果表明了该算法对于校正大幅度的电离层相位污染有较好的效果。

阵列天线实现误差对功率方向图扰动的影响分析

对阵列天线工程实现过程中的阵元位置、激励幅度和相位误差进行了分析,在假定各误差为高斯分布的情况下分析了阵列天线功率方向图的期望,并推导了功率方向图方差的理论公式。利用切比雪夫不等式,推导了在给定概率条件下功率方向图上、下边界的理论结果。使用蒙特卡洛模拟,验证了理论推导的正确性和准确度。利用该结果,可以较为准确地预测实际阵列天线中随机实现误差对阵列功率方向图的影响,对于阵列天线工程实践具有重要的指导意义。

基于改进GA-FFT综合含互耦效应的不等间隔阵列赋形方向图

该文提出了一种虚拟的最小均方有源单元方向图展开方法,将不等间隔阵列的有源方向图展开为一个虚拟的均匀间隔阵列的若干单元辐射的叠加。通过该方法,对包含阵元耦合效应的不等间隔阵列方向图,可以使用快速傅里叶变换进行加速计算。并且,该文将这个方法与遗传算法(GA)相结合,得到一种改进的GA-FFT方法,可以应用于解决含阵元互耦的不均匀间隔阵列的赋形波束综合问题。最后,分别对不等间隔的偶极子阵列平顶方向图及微带阵列的余割平方方向图进行了综合,结果表明所提方法的有效性和优势。

专刊:超表面天线

内容导读超材料是指将人造单元结构以特定方式排列而形成的、具有特殊电磁特征的人造结构材料,具有天然材料所不具备的超常物理性质。三维超材料可以用具有同等特性的二维平面结构来代替,也就是超表面。

基于改进的迭代FFT的平面稀疏阵列综合方法

针对在原有迭代FFT稀疏阵列综合方法中,其迭代过程容易陷于死循环而必须通过多次重新随机初始化的问题,提出一种改进的迭代FFT稀疏阵列综合方法。该方法具有两层循环迭代,即在原有的迭代FFT方法基础上,增加了内层循环迭代,使得阵因子在满足副瓣约束之后再进行激励大小排序并进行阵列稀疏处理,避免了原有迭代FFT方法容易陷于局部死循环的问题。仿真结果表明,改进的方法比原有的迭代FFT方法可以获得具有更低副瓣电平的平面稀疏薄阵综合结果。