共形陣的優(yōu)化設(shè)計(jì)及故障診斷算法研究.pdf

1、共形陣列是新世紀(jì)陣列天線技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，它的應(yīng)用將對(duì)相控陣?yán)走_(dá)、隱身戰(zhàn)機(jī)、移動(dòng)通信基站、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而，由于共形陣空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的陣列分析與綜合技術(shù)不再適用于共形陣。本文以共形陣列為對(duì)象，圍繞陣元的稀布優(yōu)化、波束形成以及陣元的故障診斷三個(gè)方面分別展開研究。全文的主要工作歸納如下：
　　1．考慮共形陣的陣元方向性不一致等特殊性，給出基于歐拉旋轉(zhuǎn)矩陣的方向圖計(jì)算方法，并分別在圓柱陣和圓柱陣下進(jìn)行仿真

2、驗(yàn)證。
　　2．考慮陣元的有向性，以降低峰值旁瓣電平為目標(biāo)，采用遺傳算法對(duì)共形半球面陣的陣元位置進(jìn)行優(yōu)化。陣元的位置由投影在坐標(biāo)平面的極坐標(biāo)表示，將半球陣的稀布優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圓口徑面內(nèi)的稀布優(yōu)化問(wèn)題。在優(yōu)化過(guò)程中，將陣元的最小間隔、陣列孔徑以及陣元數(shù)作為約束條件，以均勻同心圓環(huán)為模板構(gòu)造遺傳算法的初始種群，利用陣元坐標(biāo)的徑向余量以及每層圓環(huán)的相位余量，提高布陣的自由度。
　　3．考慮期望信號(hào)的方向偏差造成導(dǎo)向矢量失配以及副瓣

3、的抑制問(wèn)題，提出一種基于lp范數(shù)稀疏約束的穩(wěn)健波束形成算法，并應(yīng)用于共形陣。該算法首先利用小半徑的球形不確定集約束對(duì)失配的導(dǎo)向矢量進(jìn)行迭代矯正，然后對(duì)旁瓣區(qū)域的波束施加稀疏約束，并作為懲罰函數(shù)項(xiàng)加入到最小方差無(wú)失真響應(yīng)(Minimum Variance Distortionless Response, MVDR）的目標(biāo)函數(shù)中，實(shí)現(xiàn)旁瓣電平的抑制。
　　4．結(jié)合近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)，提出了一種基于稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)（Sparse Bayesia