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数字波束形成的G-S自适应零点形成算法研究

王红哲  
【摘要】: 现代作战环境的复杂性要求雷达能对付各种电子干扰,而采用自适应数字波束形成技术(ADBF)的相控阵雷达具备这种应变能力。自适应数字波束形成技术是随着数字信号处理技术而发展起来的,它既不同于时域滤波也不同于频域滤波,而是一种空域滤波形式。它能同时形成多个独立可控的波束,能实现对有源干扰的方向图调零,能获得超低副瓣的天线方向图,且具有灵活快捷的波束扫描能力和空间超分辨率能力等。本文主要对自适应数字波束零点形成技术进行了较为系统的探究,其主要工作如下: 1.较为详细介绍了自适应数字波束形成中常用的最佳加权准则以及自适应数字波束形成算法,分析了常用自适应数字波束形成算法的性能。并对几种较为典型的自适应算法(如最小均方(LMS)算法、协方差矩阵求逆(SMI)算法和Gram-Schmidt正交化算法)的最佳加权公式进行推导与分析。 2.基于Gram-Schmidt正交化算法,系统研究了线性阵列自适应零点形成技术。首先,阐明了Gram-Schmidt正交化算法的基本原理,给出了干扰源数已知和未知情况下的Gram-Schmidt自适应零点形成算法,分析了一种修正的Gram-Schmidt自适应零点形成算法以适应连续波体制雷达。然后,对自适应零点形成算法进行仿真分析。 3.相对于线性阵列,圆形阵列具有许多优点,有着更广泛的应用前景。为此,本文又利用Gram-Schmidt正交化算法对圆形阵列的自适应零点形成进行了研究。并对算法进行仿真分析,得出了一些有意义的结果。


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