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《西南交通大学》 2006年
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阵列方向图综合和自适应波束形成研究

刘宏奏  
【摘要】:阵列天线广泛应用在诸如雷达、声纳、无线通信及电子对抗等领域,其中尤以方向图综合和自适应波束形成为其核心技术,其在抗干扰、抗衰落、抗截获和参数估计等方面有着重要作用。 圆形阵列具有其他阵列不可比拟的优点。其具有良好的全平面扫描能力,同时还可以克服线阵的其它一些固有缺点。 当前对天线阵的理论研究大多假定阵元为全向阵元,实际情况则不尽然,为此,很多全向阵元适用的方向图综合和自适应波束形成方法将不再适用有向阵元的情况。同时,在诸如圆形阵列等天线阵中,有向阵元的采样将大大改善天线阵的频率带宽性能,但不局限于此。 本文在国家自然科学基金和中国电子科技集团第29研究所联合资助下,对目前流行的各种算法在不同阵列下的性能进行了详细地讨论,重点对线阵和圆阵做了较详细的分析比较。根据有向阵元的特性对有向阵元对阵列波达角(DOA)估计的影响进行了深入的研究,得出了有价值的研究成果;同时本文还研究了适合圆阵和有向阵元的方向图综合,提出了基于离散傅立叶变换(DFT)的有向阵元适用的圆形阵列天线方向图综合算法以及引入有向阵元来改善圆阵的方向图特性和自适应零点形成。 本文的主要研究内容有以下几个部分构成: 第一部分首先介绍了天线阵方向图综合的预备知识,之后概括了传统阵列综合方法和自适应阵列综合方法,比较了各种算法的优缺点,重点分析了基于DFT的阵列方向图综合方法。 第二部分研究了有向阵元对阵列DOA估计性能的影响,仿真表明在偏离阵列法线方向|△θ|30°时,即使存在方位依赖性误差,仍然可以得到较为准确的DOA估计,这从实际应用观点看是有一定价值的。提出了基于离散傅立叶变换(DFT)的有向阵元适用的圆形阵列天线方向图综合算法,对该算法做了详细的理论推导和计算机仿真分析。理论分析和仿真结果表明该方法可以获得与期望方向图相符的理想结果,同时有效地改善了阵列的频率带宽特性,并能够在计算机或数字信号处理器中简单、高效地实现快速傅立叶变换。当阵元个数较多时,这一特性更加明显,具有较强的实用价值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN911

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【引证文献】
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1 叶剑锋;基于免疫优化算法的阵列天线综合的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 张林;导航天线分析与设计[D];西安电子科技大学;2011年
2 焦计平;智能天线中波达估计与波束形成算法的研究[D];海南大学;2011年
3 张鹏垒;基于混沌免疫粒子群算法的阵列天线方向图综合[D];河北工业大学;2011年
4 李阳;智能天线相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 王玉峰;基于免疫算法的阵列天线方向图综合[D];哈尔滨工程大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 陈勇;黄清;;自适应滤波算法在多普勒频偏估计中的应用研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
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10 王彬;邱新芸;;自适应均衡器及其发展趋势[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
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6 张志成;阵列信号多维参数估计理论与方法研究[D];吉林大学;2011年
7 倪锦根;变设计参数子带自适应滤波器研究[D];复旦大学;2011年
8 胡志辉;卡尔曼滤波理论及其在混沌通信中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
9 齐飞林;复合制导体制下毫米波共形阵列的数字波束形成方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 赵海全;基于非线性函数扩展的流水线型自适应滤波理论与方法研究[D];西南交通大学;2011年
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1 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 王春华;基于盲源分离的肺音信号提取研究[D];山东科技大学;2010年
4 邢荣荣;双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 崔凯华;部分更新RLS滤波器算法研究[D];大连理工大学;2010年
6 李婧;无线通信系统中信息道均衡技术研究[D];大连理工大学;2010年
7 王香利;SC-FDE系统中的频域均衡技术研究[D];河南工业大学;2010年
8 王育兵;基于自适应理论的OFDM系统频率偏移估计方法研究[D];河南工业大学;2010年
9 张冬霞;异步电动机转子断条故障诊断研究[D];河南理工大学;2010年
10 包明;基于自适应算法的并联型有源电力滤波器的研究[D];天津理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕善伟,韩艳菊,王伟;遗传算法综合阵列的幅度和相位方向图[J];北京航空航天大学学报;2005年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 崔金辉;超低副瓣阵列天线互耦及幅相误差影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 吕岗;免疫算法及其应用研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
6 蒙文川;人工免疫算法及其在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2006年
7 吴群英;TD-SCDMA系统空时处理技术研究[D];电子科技大学;2005年
8 杨林;阵列天线综合方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 闫发军;TD-SCDMA系统的干扰消除研究[D];北京邮电大学;2006年
10 苏保伟;阵列数字波束形成技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何畏;智能天线中的关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 霍凤财;基于人工免疫算法的优化问题研究[D];大庆石油学院;2004年
3 李文;基于混沌优化的混合优化算法研究[D];中南大学;2004年
4 张乐;人工免疫系统研究与应用[D];南京工业大学;2004年
5 高海兵;粒子群优化算法及其若干工程应用研究[D];华中科技大学;2004年
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【二级引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈旭;周剑军;黄先锋;朱静;;一种新型多波束形成方法[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚树军;王建;;一种基于DFP-BFGS算法的阵列天线波束赋形方法[J];微波学报;2010年05期
2 晋军;王华力;刘苗;;基于遗传算法的任意栅格星载多波束平面阵列方向图综合[J];通信对抗;2007年01期
3 范小艳;韦高;;遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用[J];计算机仿真;2008年10期
4 殷友廷;杨莘元;;小生境遗传算法用于阵列天线方向图综合[J];应用科技;2007年12期
5 肖龙帅;黄华;夏建刚;李灵;;基于近邻粒子群优化的阵列天线方向图综合[J];通信技术;2009年09期
6 于江;陶海红;廖桂生;;基于IGA的阵列天线干扰抑制算法[J];电子与信息学报;2006年01期
7 周子成;顾长青;牛臻弋;;基于共形相控阵的方向图综合方法研究[J];仪器仪表用户;2009年02期
8 刘纯青;杨莘元;;文化算法应用于阵列天线方向图综合[J];弹箭与制导学报;2006年03期
9 杨洲,王积勤,张晨新;对一种圆形阵列天线的研究[J];现代电子技术;2005年19期
10 段鹏辉;郑会利;;阵列天线的切比雪夫方向图综合[J];电子科技;2009年01期
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7 王玉峰;姚兴利;夏敏;沈喜明;;基于多种群小生境遗传算法的抗干扰宽零陷生成[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
8 姜文;李超;刘英;龚书喜;艾浩;;新型一体化MIMO阵列天线[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
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10 蔡亚星;李伟明;尚飞;任武;薛正辉;高本庆;;双种群遗传算法进行阵列天线综合[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前6条
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5 张鹏飞;隐身技术中的雷达截面预估与控制[D];西安电子科技大学;2008年
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7 王欣;高功率线极化径向线阵列天线研究[D];西南交通大学;2010年
8 贺寓东;遥测系统中的数字波束形成算法及其实现技术研究[D];清华大学;2009年
9 张厚;智能天线阵列中的若干技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
10 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘宏奏;阵列方向图综合和自适应波束形成研究[D];西南交通大学;2006年
2 李翔麟;基于遗传算法的阵列天线综合[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 闫冰冰;稳健的自适应波束形成技术研究[D];安徽大学;2012年
4 王玉峰;基于免疫算法的阵列天线方向图综合[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 陈彭;基于宽带机载SAR的微带阵列天线的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 王颖;阵列天线间耦合模型研究[D];武汉理工大学;2012年
7 李军;自适应波束形成中的稳健性和稀疏性算法研究[D];华中师范大学;2012年
8 任国敏;低副瓣雷达阵列天线与有源相控阵研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 李立哲;螺旋阵列天线作为高功率微波馈源的可行性研究[D];西南交通大学;2010年
10 洪宇光;SVM在阵列天线领域的应用研究[D];浙江大学;2004年
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