MIMO-OFDM迭代时变频偏估计算法

MIMO-OFDM是一种高速的通信技术,满足了未来舰载雷达协同通信时隙小、数据量大的要求。但是舰船间的相对速度会导致通信频率的不断变化,而且MIMO-OFDM技术对频偏又十分敏感,因此必须对时变频偏进行估计。本文假设每一帧信号的频偏都是随机变量,提出了利用期望最大化(EM)和最大后验概率(MAP)译码算法相结合的时变频偏估计和信号检测算法。计算机仿真结果表明,该算法可以准确地估计时变频偏,而且系统的误码率性能和频偏估计精度可以随着迭代次数的增多而提高。

基于遗传算法的FDA方向图非时变解耦

针对频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)方向图中固有的距离-角度耦合给波束控制带来的问题,本文通过遗传算法解算FDA阵列的非线性-时变频偏。首先,通过采用非线性频控函数实现FDA方向图解耦。在此基础上,将现有文献中线性增量-时变频偏表达式推广为适用于倒数等非线性频控函数的形式。之后,针对无法得到固定时变频偏表达式的log-FDA及sin-FDA阵列,应用遗传算法通过凸优化求解,同时在约束条件中添加脉冲持续时间约束,从而得到主瓣增强旁瓣抑制的FDA非时变解耦方向图,在脉冲周期内形成固定的波束指向,有效改善因目标照射时间不足导致回波能量低的问题。最后,仿真验证了本文结论的正确性。

PFDA阵列点状波束形成及干扰抑制特性研究

频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)通过波束指向自由度的增加,为雷达系统在空间、时间以及频率控制等方面的性能提升提供了可能。针对现有文献中较少研究的平面FDA(planar FDA,PFDA)展开分析。首先,分析了PFDA阵列的阵列结构及接收信号处理机制,推导了PFDA阵列的线性增量-时变频偏增量。之后,在采用非线性频控函数的同时,将PFDA阵列划分为基于单边子阵、对称子阵以及交叉子阵的阵列结构,从而将一维FDA阵列的方向图解耦技术扩展到二维面阵。此外,研究了基于PFDA阵列的稳健波束形成技术。最后,仿真验证了本文结论的正确性。

频控阵阵列模型及参数分析

相控阵技术现已得到十分广泛的应用,但相控阵存在不能有效控制发射波束距离指向的问题。与相控阵波束指向只具有角度相关性不同,频控阵波束图是时间、角度及距离的函数,这一特性在抑制距离相关性干扰等方面有着巨大的应用价值。频控阵概念被提出后得到了广泛的研究,针对频控阵发射方向图,发射-接收双程图以及非时变方向图的特性进行了系统分析,此外对影响频控阵性能的雷达波束宽度和模糊函数展开了理论推导和具体分析,仿真验证了分析的正确性。