高頻雷達(dá)中基于多頻信號(hào)的波束形成方法研究.pdf

1、高頻雷達(dá)工作頻率為3-30MHz，通過(guò)利用電離層對(duì)電磁波的反射效應(yīng)或長(zhǎng)電磁波在地球表面的繞射效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)超視距探測(cè)。與微波雷達(dá)相比其角度、距離分辨率較低。為了提高系統(tǒng)分辨力，可以采用寬帶信號(hào)發(fā)射。然而，高頻波段頻率非常擁擠，該波段較難獲得連續(xù)的寂靜頻帶。本文采用多頻率發(fā)射信號(hào)，通過(guò)多載頻空域處理較好的改善高頻雷達(dá)角度分辨力，并將自適應(yīng)算法應(yīng)用于多載頻波束形成，同時(shí)解決主瓣干擾問(wèn)題。
　　本課題對(duì)高頻雷達(dá)中的多頻信號(hào)波束形成方法進(jìn)行研

2、究。首先，簡(jiǎn)述了陣列信號(hào)處理的基本知識(shí)，并介紹了常規(guī)波束形成方法。然后，對(duì)多頻信號(hào)的基本原理進(jìn)行了分析，建立了多頻信號(hào)模型，研究了陣列虛擬孔徑擴(kuò)展的原理，并通過(guò)MATLAB仿真探討了多頻信號(hào)頻率的選取范圍及其對(duì)系統(tǒng)分辨率的提高能力。
　　在常規(guī)波束形成的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了幾種常用的自適應(yīng)波束形成算法。理論上，最小方差無(wú)畸變響應(yīng)波束形成（MVDR）較常規(guī)波束形成可以提高輸出信噪比，但實(shí)際 MVDR往往較理想 MVDR的性能下降很多；

3、對(duì)角加載法波束形成（DLM）、范數(shù)約束 Capon波束形成（NCCB）對(duì)MVDR進(jìn)行了改進(jìn)，但是其加載量或約束值難以確定；穩(wěn)健Capon波束形成（RCB）和雙約束穩(wěn)健Capon波束形成（DCRCB）也屬于對(duì)角加載類(lèi)方法，但它們根據(jù)導(dǎo)向矢量的不確定范圍選取加載量，穩(wěn)健性較好，當(dāng)導(dǎo)向矢量誤差不確定集很大時(shí)，輸出SINR降低。提出一種改進(jìn)的對(duì)角加載自適應(yīng)波束形成方法，可以較好解決該問(wèn)題。
　　自適應(yīng)波束形成方法可以有效抑制干擾，但當(dāng)主波