等六边形面阵自适应波束形成研究

论文摘要

自适应波束形成技术可以显著提高阵列天线的性能,这些性能包括:在目标方向快速形成主瓣,在干扰方向快速形成零陷,形成超低副瓣,自适应空分处理,多波束等等。自适应波束形成由于采用了数字技术,系统的可靠性、稳定性、可生产性更好,其技术可直接用于雷达、军用抗干扰通信和民用移动通信。数字收发组件高额的成本,限制了数字波束形成技术的普遍应用。但随着近几年电子器件技术、微波组件技术和高速数字处理设备技术的发展,数字波束形成技术在相控阵天线中的应用获得越来越广泛的重视,其应用也不再限于一维阵列。二维平面阵自适应数字波束形成系统的研究将是今后数字化阵列天线的热点之一。面阵的数字波束形成算法是面阵自适应波束形成技术的关键,本文在现有的一维线阵,圆环阵,二维矩形面阵波束形成算法基础上,研究了等六边形二维面阵的数字波束形成算法。等六边形面阵各阵元间距离相等,相位差也相等,因此在阵元数相等的情况下运算量要少很多。本文的主要工作有:①等六边形面阵的自适应波束形成算法——LMS算法和RLS算法研究;②超低副瓣波束形成算法研究;③多波束形成方案设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究状况及技术发展趋势
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文的内容安排
• 第2章 天线和相控阵数字波束形成理论
• 2.1 天线理论
• 2.1.1 场区划分
• 2.1.2 麦克斯韦方程
• 2.1.3 电流元的辐射
• 2.1.4 天线阵的方向图
• 2.1.5 天线增益
• 2.1.6 天线自由度
• 2.2 相控阵数字波束形成理论
• 2.2.1 相控阵天线原理
• 2.2.2 数字波束形成的原理
• 2.2.3 接收信号模型
• 第3章 等六边形面阵模型及自适应波束形成
• 3.1 均匀线阵和圆阵模型及方向图函数
• 3.2 矩形面阵模型及方向图函数
• 3.3 等六边形面阵模型及方向图函数
• 3.4 自适应波束形成结构
• 3.5 最佳权向量
• 3.6 自适应算法准则
• 3.7 基于参考信号波束形成算法和仿真
• 3.7.1 LMS 算法及仿真
• 3.7.2 RLS 算法及仿真
• 3.8 小结
• 第4章 超低副瓣波束形成和多波束
• 4.1 超低副瓣波束形成和仿真
• 4.2 多波束方案设计
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要