基于空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)測(cè)向技術(shù)研究.pdf

1、相較于傳統(tǒng)波束形成系統(tǒng)，結(jié)合光學(xué)處理的光學(xué)波束形成系統(tǒng)因具備體積小重量輕、瞬時(shí)帶寬大，抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前光電對(duì)抗裝備研究的熱點(diǎn)之一。空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)（Spatial Optical Beam Forming Network， SOBFN）是一種基于外差混頻技術(shù)體制的光學(xué)波束形成系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，可實(shí)現(xiàn)相位連續(xù)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。本文圍繞這種結(jié)構(gòu)模型，研究基于SOBFN的信號(hào)檢測(cè)與測(cè)向技術(shù)。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：

2、r>　?。?）建立了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的窄帶信號(hào)模型。首先從 SOBFN的系統(tǒng)工作原理出發(fā)，分析空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的波束形成過程，建立窄帶單信號(hào)及多信號(hào)輸入條件下系統(tǒng)的輸出模型，并簡(jiǎn)要分析該模型與傳統(tǒng)陣列信號(hào)模型的不同點(diǎn)。然后通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證信號(hào)模型的準(zhǔn)確性，并分析SOBFN的波束形成性能。
　　（2）研究了基于空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)檢測(cè)算法。信號(hào)檢測(cè)是進(jìn)行信號(hào)測(cè)向的前提。首先基于SOBFN的信號(hào)模型分析觀測(cè)模型及系統(tǒng)響

3、應(yīng)的特點(diǎn)。利用觀測(cè)模型的時(shí)間不變性提出一種基于接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣特征值分解的信號(hào)檢測(cè)算法。介紹該算法的檢測(cè)原理，并根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的分布特性給出檢測(cè)門限。最后，通過仿真實(shí)驗(yàn)給出典型信號(hào)環(huán)境中算法的檢測(cè)結(jié)果，并利用蒙特卡洛仿真分析算法的檢測(cè)性能。
　?。?）研究了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的窄帶測(cè)向算法。針對(duì) SOBFN信號(hào)的幅度結(jié)構(gòu)特征，提出基于幅度擬合的單信號(hào)測(cè)向方法。利用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一算法的可行性，并討論各種參數(shù)對(duì)算法測(cè)向性能的影響

4、。另外，針對(duì)多個(gè)同頻窄帶信號(hào)同時(shí)入射的場(chǎng)景，提出一種基于貝葉斯稀疏重構(gòu)的多信號(hào)測(cè)向算法Bayesian-DOA。利用蒙特卡洛仿真分析算法的噪聲適應(yīng)能力，空域臨近信號(hào)分辨能力以及對(duì)小樣本信號(hào)環(huán)境的適應(yīng)能力。
　?。?）研究了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的寬帶信號(hào)測(cè)向方法。首先利用頻域分解思想，將寬帶信號(hào)分解為帶寬內(nèi)多個(gè)離散頻點(diǎn)上的窄帶數(shù)據(jù)。隨后，借鑒基于信號(hào)空域稀疏性的窄帶測(cè)向方法的基本思路，實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶信號(hào)的測(cè)向。根據(jù)對(duì)離散頻點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理方