頻控陣特性及其發(fā)射波束控制研究.pdf

1、相控陣雷達因其具有快速而又精確地波束指向能力，在雷達目標檢測與成像應用中獲得了廣泛地應用。通常相控陣的的波束方向控制是通過每個陣元輸出端接入移相器來實現的。此外，頻率掃描天線也可以通過改變雷達系統(tǒng)工作頻率來實現波束電控掃描。而相比于以上兩種陣列雷達，頻控陣雷達可以選擇同時改變相位和頻率，也可以只改變頻率處理。更重要的是其具有距離依賴性波束，也就是說頻控陣雷達在同一快拍時間內的發(fā)射波束不再指向固定的角度，這就為實現距離依賴性干擾的抑制、發(fā)

2、射波束形成以及二維成像提供了可能。因此，頻控陣在近些年來受到了廣泛的關注。
　　本文以四川省科技項目―頻控陣列研究‖和自然基金項目―基于頻控陣的無線通信理論與方法的研究‖為支撐開展，重點對頻控陣的結構、基本性質和其發(fā)射波束形成的方法進行了研究。主要工作和創(chuàng)新點體現在下面三個方面:
　　1.研究頻控陣結構與基本特性的對應關系，并對頻控陣發(fā)射-接收系統(tǒng)進行系統(tǒng)仿真。通過對頻控陣的結構與其對應基本性質的研究，把握了頻控陣的分辨率、

3、柵瓣以及周期性等特性與陣列參數之間的基本關系，為在通信與雷達中的應用打下了基礎。同時通過改變陣列的參數，實現了發(fā)射-接收整體方向圖的改變，為實現二維目標定位奠定了基礎。
　　2.研究頻控陣的距離依賴性波束特性。首先，討論頻控陣波束掃描的特性，通過合理的配置實現波束指向的電控掃描。然后，針對距離依賴性波束使用波束形成算法，實現了與目標同方向不同距離處的距離依賴性干擾的抑制。最后，通過仿真結果表明頻控陣雷達具有更穩(wěn)健的波束性能。

4、>　　3.研究基于頻控陣的發(fā)射波束形成與波束控制。首先，為了讓發(fā)射波束能夠在聚焦到期望的目標區(qū)域的同時抑制距離依賴性干擾，本文研究了橢球序列和凸優(yōu)化等數學優(yōu)化方法。通過求解優(yōu)化問題，提出了兩種發(fā)射波束形成方法，實現了發(fā)射波束能量的區(qū)域聚集。其次，提出多波束發(fā)射波束形成算法，為解決多徑問題提供了可能。
　　最后，創(chuàng)新性地提出了一種自適應選擇最優(yōu)發(fā)射頻偏來控制發(fā)射波束的方案。仿真結果表明，所提出的方案能夠更好地適應當前環(huán)境，提高了系統(tǒng)