改进爬行动物搜索算法的线阵波束形成研究

针对最小方差无畸变响应方法在已知先验信息的情况下抗干扰性能较差的问题,提出了基于改进爬行动物搜索的波束形成方向图控制算法。该算法通过设置合适的适应度函数,迭代寻找最优权值,并利用其实现对方向图的控制。首先采用Sobol序列对种群初始化方法进行改进,获得更均匀的种群初始分布;其次,改进进化因子提高该算法的收敛速度;最后,为了增强抗干扰性能,对适应度函数进行改进,使方向图旁瓣更低。仿真实验表明,相较于传统算法,该算法可以获得更深的零陷并将其准确的对准干扰来向,同时降低峰值旁瓣电平,提高了对干扰的抑制能力,使得元启发式算法在波束形成领域更具应用价值。

零陷加深的自适应波束形成技术研究

在干扰方向和功率稳定的情况下,传统的自适应数字波束形成器能有效抑制干扰、提高信干噪比,但在干扰功率起伏的环境下,自适应数字波束形成器不能持续可靠地抑制干扰。针对这一问题,给出了一种增强信号中的干扰分量,再进行自适应波束形成的处理方法。该方法能根据需要对自适应数字波束形成器的自适应零点的零深进行调整,提高系统的抗干扰性能。理论分析和仿真实验验证了该方法的可行性。

单脉冲雷达的一种角误差提取方法

给出了单脉冲雷达数字接收机的一种角误差提取方法 ,采用中频直接采样和数字下变频技术 ,可以克服模拟接收机合并通道方法中方位与俯仰通道互耦的问题 ,也可以克服零中频接收机模拟下变频正交双通道幅相不一致问题。与一种零中频正交通道检测方法进行了比较 ,结果表明 ,这种方法可以有效克服零值深度对单脉冲雷达角误差测量的影响 。

相干信号零陷加深自适应波束形成算法

针对常规自适应波束形成算法在强相干干扰情况下零陷深度不够,甚至干扰抑制失效的问题,提出了相干信号零陷加深自适应波束形成算法。该算法首先通过构造Toeplitz矩阵来解相干,接着重构和优化了干扰加噪声协方差矩阵,最后在相干干扰处自适应形成深零陷。仿真结果表明,该算法能在相干干扰处形成深零陷,且零陷深度可控,具有较好的鲁棒性。

基于差分粒子群优化的MIMO雷达阵列综合

提出一种基于差分粒子群优化算法(Differential Particle Swarm Optimization,DPSO)的MIMO雷达方向图综合方法,通过发射、接收阵元位置和激励幅度的联合优化,可实现MIMO雷达方向图旁瓣电平与零陷深度的联合控制。在粒子位置和速度更新机制的基础上,引入差分进化(Differential Evolution,DE)思想而设计的交叉、变异和位置扰动策略以保持种群在迭代后期的搜索多样性,从而改善算法的全局寻优性能。数值实验结果验证了所提方法的有效性以及相对其他算法的性能优势。

ΣΔ-STAP与ΣΔG-STAP抗有源干扰性能比较

在有源干扰下,机载脉冲多普勒雷达检测性能往往受到严重影响。文中提出了ΣΔ-STAP和ΣΔG-STAP抗有源干扰算法,通过仿真对ΣΔ-STAP和ΣΔG-STAP抗干扰性能进行了详细分析与比较。结果表明,ΣΔ-STAP只能对抗一个特定方向的副瓣干扰,而ΣΔG-STAP由于有两个空域自由度,能同时对抗两个干扰。由于运算量小,实现简单,具有较大的工程推广应用价值。

ADBF在机载有源相控阵雷达上的应用

对机载有源相控阵雷达系统,进行子阵级ADBF应用研究,运用遗传算法来对子阵形式优化,并结合对角加载技术,实现小采样本条件下波束快速收敛。仿真结果表明,优化后的子阵,自适应副瓣电平得到很大的改善,同时,在干扰方向形成明显的零深。

基于频域多目标测向的星载赋形天线调零算法

为了保证通信卫星在人为电磁干扰及复杂电磁环境下的正常工作,给出了一种用于星载赋形天线的频域多干扰目标测向及调零方法。该方法首先采用频域多目标测向算法实现多干扰源的方向估计;然后基于估计出的干扰源到达方向,采用带主波束保形的波束置零算法,以达到对主波束保形和多个干扰进行抑制的目的,较好地兼顾了调零深度与主波束保形效果这两个方面;最后分析了有多个干扰时该方法的性能。仿真结果和性能分析验证了该方法的有效性和可行性。

一种多模馈源的设计

介绍了一种X波段多模馈源的设计方法,采用多种的魔T形成和差网络,多模喇叭的波束宽度、零值深度与边沿照射电平结合天线的系统要求确定其结构尺寸,具有零值深、零点漂移小、隔离度高、驻波系数低及耐大功率的特点。

一种微带缝隙阵列询问天线

介绍了一种单脉冲工作体制的微带缝隙阵列询问天线。设计了一副6单元的微带缝隙阵列天线,通过选择合适的天线单元、调整馈电网络的幅相特性,使得天线阵列在13%的工作带宽内驻波小于1.6,差方向图获得良好的对称性,差波束零深低于-30dB,且和差波束不存在穿刺现象。显示了其良好的工程应用价值。

微波天线差波束特性分析

从工程应用的角度出发 ,在理论上分析了影响两种基本类型微波天线差波束的零值深度、零点位置等指标的因素。给出的结论在不同产品的设计和生产中都得到了证实 。

基于特征投影预处理零陷加深的抗主瓣干扰算法

当主瓣干扰功率较大时,基于特征投影预处理(EPB)的自适应波束形成算法抑制旁瓣干扰的能力大大下降甚至无法有效抑制,因此,在EPB算法的基础上提出了基于特征投影预处理零陷加深的抗主瓣干扰算法。首先将特征投影预处理后的数据向去除了主瓣干扰的干扰信号子空间上投影,对得到的数据进行适当的加权,再加到特征投影预处理后的数据上,以加强旁瓣干扰信号功率;其次利用干扰加强后的采样信号形成新的协方差矩阵,并计算其自适应权矢量;最后利用求得的自适应权矢量获得阵列输出,并对该算法的信干噪比进行了简要分析。仿真结果表明,当主瓣干扰功率较高时,该算法能够在旁瓣干扰方向上形成较深的零陷,具有更好的旁瓣抑制效果。

分布式MIMO雷达单脉冲测角

由传统DBF方法得到分布式MIMO雷达S曲线的线性区很窄,不利于单脉冲测角。基于无栅瓣的分布式MIMO雷达发射-接收联合波束方向图提出利用回波信号的绝对值相加减得到和、差波束,该方法可以获得理想的零值深度,差波束主瓣能被和波束主瓣包围,有效扩展了S曲线的线性区。针对切向速度较高的目标进行单脉冲测角的数值仿真。在信噪比大于-15 dB时,所提方法精度优于传统方法。在信噪比等于-15 dB时,取绝对值之前进行相参积累,表明所提方法精度接近传统方法。

空域滤波抗干扰性能的新型评定方法

本文阐述了空域滤波抗干扰性能的新型评定方法—基于度量干扰失效角域因子的评定方法,干扰失效角域可直观显示空域滤波的有效角域,干扰失效角域因子可定量给出空间任意来向干扰情况下空域滤波有效的概率。新型评定方法比基于零陷深度的评定方法更全面、更确切,适用于空域滤波的抗干扰性能评定、关键参量优选。

角跟踪系统中零值深度的研究

零值深度现象是角跟踪系统高频相移的外在体现,它的存在使得雷达的跟踪精度下降。文中针对采用数字比相技术的和差比幅单脉冲角跟踪体制,首先分析了系统的高频相移,然后引入了零值深度的定义,分析了零值深度对角跟踪的影响,最后重点讨论了2种在工程中补偿零值深度的方法,经实验验证该方法可以有效地去除零值深度的影响,改善雷达的跟踪性能。

基于最小全变差的雷达测距方法

雷达波束中心距离的估计即目标区域中心相对雷达平台的距离估计是通过和差比幅的方法,找到零深所对应的距离门即为所要估计的距离。在实际情况下,由于噪声的影响很难确定零深的位置,因此距离估计精度不高。为了获得较高精度的距离提出了一种基于最小全变差的雷达测距方法,该方法能够有效地进行距离估计。通过全变差最小的方法能够很好地抑制噪声水平,提高信噪比,使得处理后的数据变得平坦,因此很容易确定和差比幅零深的位置,从而进一步确定零深所对应的距离门。仿真结果表明,该方法能够很好抑制噪声,有效提高测距精度。

二次雷达零深区域方位测量特性分析及优化

针对二次雷达在零深区域差通道的信噪比较低,进而影响该区域方位测量特性的问题,通过建模分析幅度单脉冲与相位单脉冲各自的方位测量特性,提出混合单脉冲方法。该方法发挥幅度单脉冲和相位单脉冲的优点,利用单脉冲的幅相特性对和差通道进行自校准;解决了相位单脉冲的零点漂移和多值问题。仿真分析验证了该方法的有效性。

Correction of array failure using grey wolf optimizer hybridized with an interior point algorithm

We design a grey wolf optimizer hybridized with an interior point algorithm to correct a faulty antenna array. If a single sensor fails, the radiation power pattern of the entire array is disturbed in terms of sidelobe level（SLL） and null depth level（NDL）, and nulls are damaged and shifted from their original locations. All these issues can be solved by designing a new fitness function to reduce the error between the preferred and expected radiation power patterns and the null limitations. The hybrid algorithm has been designed to control the array＇s faulty radiation power pattern. Antenna arrays composed of 21 sensors are used in an example simulation scenario. The MATLAB simulation results confirm the good performance of the proposed method, compared with the existing methods in terms of SLL and NDL.