基于AMRFC的陣列控制算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)向現(xiàn)代海軍所發(fā)揮的作用提出了更高的技術(shù)要求。縱觀電子技術(shù)的發(fā)展歷史，電子資源多任務(wù)復(fù)用始終是電子系統(tǒng)發(fā)展的方向。目前，艦載系統(tǒng)中，雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信系統(tǒng)的一體化水平不高，AMRFC(Advanced Multifunction Radio Frequency Concept先進(jìn)多功能射頻概念)便應(yīng)運(yùn)而生。AMRFC是由美國海軍研究署資助的項(xiàng)目，用于演示驗(yàn)證用一套共用的寬帶孔徑、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理、信號(hào)產(chǎn)生和顯示硬件，

2、實(shí)現(xiàn)多種艦載RF功能的一體化。 由于艦載系統(tǒng)涉及雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信系統(tǒng)，從而使艦載系統(tǒng)需要處理的信號(hào)頻率范圍從6GHz到18GHz。因此必須對(duì)這些系統(tǒng)的發(fā)射天線陣列和接收天線陣列進(jìn)行合理的控制，使之能夠適應(yīng)各個(gè)系統(tǒng)的具體需求。同時(shí)，由于以上系統(tǒng)通常采用上千陣元的大型陣列，從可實(shí)現(xiàn)性和成本考慮，則需要對(duì)天線陣列劃分子陣進(jìn)行有效的控制。如何對(duì)子陣進(jìn)行控制則是本文要解決的問題。 本文主要致力于子陣控制的研究。具體的研究工作有以

3、下幾個(gè)方面： 1.綜述了波束形成基本原理、子陣劃分原理以及子陣劃分帶來的問題。首先給出了窄帶信號(hào)和寬帶信號(hào)模型，綜述了常見的波束形成方法。其次給出了當(dāng)發(fā)射或者接收信號(hào)頻率覆蓋范圍較寬時(shí)，陣列采用移相器移相加權(quán)所帶來的問題，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。 2.根據(jù)陣列流形的特點(diǎn)，分析了在寬頻帶條件下采用移相器形成波束產(chǎn)生誤差的原因，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。然后進(jìn)一步闡述了延遲線原理以及采用延遲線的

4、優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)采用延遲線的陣列進(jìn)行了仿真，對(duì)比了前后的仿真結(jié)果。 3.對(duì)兩級(jí)陣列指向角度不同時(shí)產(chǎn)生的角度偏移的問題，通過仿真和論證得出：子陣指向角度相對(duì)不變時(shí)，整個(gè)合成陣列的最終主波束指向，必定存在于整個(gè)陣列期望指向和子陣指向之間的某一角度，進(jìn)而提出一維搜索法，即在整個(gè)陣列期望指向的角度稍大的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，一定能夠找到最大值方向?yàn)槠谕嵌确较虻臋?quán)值點(diǎn)。 4.利用空域?yàn)V波的思想，提出兩級(jí)濾波器法：即是把需要求得的兩級(jí)陣列的加