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文檔簡介
1、高頻地波雷達(dá)(HFSWR)因其在軍事、民用方面的優(yōu)良特性,高頻地波雷達(dá)的研制日益受到重視,但由于其工作頻率有限(3~30MHz),相應(yīng)的波長很長,為保障系統(tǒng)信噪比,角度分辨力等技術(shù)指標(biāo)的要求,傳統(tǒng)接收陣列的尺寸往往上萬平方米,這在工程實踐中會帶來一系列問題和麻煩。因此,亟需開展高頻雷達(dá)小型化陣列天線的研究工作。由于小型化陣列孔徑有限,主瓣較寬,通過常規(guī)的波束形成方法不能達(dá)到系統(tǒng)要求的分辨力,因此須采用超分辨算法進(jìn)行信號方位估計。本文基于
2、小型化陣列進(jìn)行了超分辨算法的研究。
論文首先介紹了陣列信號處理的基本理論和陣列天線的基本原理,選取圓陣進(jìn)行了方向圖特性分析,然后分別介紹了MUSIC算法和ESPRIT算法兩種超分辨算法進(jìn)行信號方位估計的數(shù)學(xué)原理。
采用超方向性陣列天線對陣列的小型化設(shè)計具有重要的意義,結(jié)合超方型陣列天線在高頻段應(yīng)用條件和圓陣的優(yōu)良特性,論文采用一種超方向性陣列的綜合方法設(shè)計了超方向性圓陣列,該綜合方法以最大化陣列方向性系數(shù)為目標(biāo),通過
3、對噪聲比因子的約束保證了外部噪聲占優(yōu)的條件,從而使得系統(tǒng)的信噪比只與陣列的方向性系數(shù)成正比,并通過迭代控制了方向圖旁瓣,實現(xiàn)了方向性系數(shù)最優(yōu)化。通過利用該陣列綜合方法,基于奇數(shù)元圓陣的優(yōu)良特性,綜合考慮確定采用半徑3m的5元超方向性圓陣作為小型化接收陣列子陣。
為滿足系統(tǒng)角度分辨能力的要求,利用前面分析得到的超方向性圓陣按等距線陣形式排列進(jìn)行超分辨算法研究,首先分析組合后的陣列利用MUSIC和ESPRIT算法方位進(jìn)行估計的可行
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