高頻雷達中基于多頻信號的波束形成方法研究.pdf

1、高頻雷達工作頻率為3-30MHz，通過利用電離層對電磁波的反射效應(yīng)或長電磁波在地球表面的繞射效應(yīng)，實現(xiàn)超視距探測。與微波雷達相比其角度、距離分辨率較低。為了提高系統(tǒng)分辨力，可以采用寬帶信號發(fā)射。然而，高頻波段頻率非常擁擠，該波段較難獲得連續(xù)的寂靜頻帶。本文采用多頻率發(fā)射信號，通過多載頻空域處理較好的改善高頻雷達角度分辨力，并將自適應(yīng)算法應(yīng)用于多載頻波束形成，同時解決主瓣干擾問題。
　　本課題對高頻雷達中的多頻信號波束形成方法進行研

2、究。首先，簡述了陣列信號處理的基本知識，并介紹了常規(guī)波束形成方法。然后，對多頻信號的基本原理進行了分析，建立了多頻信號模型，研究了陣列虛擬孔徑擴展的原理，并通過MATLAB仿真探討了多頻信號頻率的選取范圍及其對系統(tǒng)分辨率的提高能力。
　　在常規(guī)波束形成的基礎(chǔ)上，重點分析了幾種常用的自適應(yīng)波束形成算法。理論上，最小方差無畸變響應(yīng)波束形成（MVDR）較常規(guī)波束形成可以提高輸出信噪比，但實際 MVDR往往較理想 MVDR的性能下降很多；

3、對角加載法波束形成（DLM）、范數(shù)約束 Capon波束形成（NCCB）對MVDR進行了改進，但是其加載量或約束值難以確定；穩(wěn)健Capon波束形成（RCB）和雙約束穩(wěn)健Capon波束形成（DCRCB）也屬于對角加載類方法，但它們根據(jù)導(dǎo)向矢量的不確定范圍選取加載量，穩(wěn)健性較好，當(dāng)導(dǎo)向矢量誤差不確定集很大時，輸出SINR降低。提出一種改進的對角加載自適應(yīng)波束形成方法，可以較好解決該問題。
　　自適應(yīng)波束形成方法可以有效抑制干擾，但當(dāng)主波