基于空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的信號測向技術(shù)研究.pdf

1、相較于傳統(tǒng)波束形成系統(tǒng)，結(jié)合光學(xué)處理的光學(xué)波束形成系統(tǒng)因具備體積小重量輕、瞬時(shí)帶寬大，抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前光電對抗裝備研究的熱點(diǎn)之一。空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)（Spatial Optical Beam Forming Network， SOBFN）是一種基于外差混頻技術(shù)體制的光學(xué)波束形成系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)簡單輕便，可實(shí)現(xiàn)相位連續(xù)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。本文圍繞這種結(jié)構(gòu)模型，研究基于SOBFN的信號檢測與測向技術(shù)。論文的主要研究內(nèi)容如下：

2、r>　?。?）建立了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的窄帶信號模型。首先從 SOBFN的系統(tǒng)工作原理出發(fā)，分析空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的波束形成過程，建立窄帶單信號及多信號輸入條件下系統(tǒng)的輸出模型，并簡要分析該模型與傳統(tǒng)陣列信號模型的不同點(diǎn)。然后通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證信號模型的準(zhǔn)確性，并分析SOBFN的波束形成性能。
　　（2）研究了基于空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的信號檢測算法。信號檢測是進(jìn)行信號測向的前提。首先基于SOBFN的信號模型分析觀測模型及系統(tǒng)響

3、應(yīng)的特點(diǎn)。利用觀測模型的時(shí)間不變性提出一種基于接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣特征值分解的信號檢測算法。介紹該算法的檢測原理，并根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的分布特性給出檢測門限。最后，通過仿真實(shí)驗(yàn)給出典型信號環(huán)境中算法的檢測結(jié)果，并利用蒙特卡洛仿真分析算法的檢測性能。
　?。?）研究了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的窄帶測向算法。針對 SOBFN信號的幅度結(jié)構(gòu)特征，提出基于幅度擬合的單信號測向方法。利用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一算法的可行性，并討論各種參數(shù)對算法測向性能的影響

4、。另外，針對多個(gè)同頻窄帶信號同時(shí)入射的場景，提出一種基于貝葉斯稀疏重構(gòu)的多信號測向算法Bayesian-DOA。利用蒙特卡洛仿真分析算法的噪聲適應(yīng)能力，空域臨近信號分辨能力以及對小樣本信號環(huán)境的適應(yīng)能力。
　?。?）研究了空間光學(xué)波束形成網(wǎng)絡(luò)的寬帶信號測向方法。首先利用頻域分解思想，將寬帶信號分解為帶寬內(nèi)多個(gè)離散頻點(diǎn)上的窄帶數(shù)據(jù)。隨后，借鑒基于信號空域稀疏性的窄帶測向方法的基本思路，實(shí)現(xiàn)對寬帶信號的測向。根據(jù)對離散頻點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理方