矢量傳感器陣列波束形成研究.pdf

1、陣列信號(hào)處理技術(shù)的研究已經(jīng)持續(xù)了近半個(gè)世紀(jì)，各種理論成果層出不窮，其中，自適應(yīng)陣列波束形成方法也是一項(xiàng)很熱門的研究方向，軍事民事的很多方面都離不開它的應(yīng)用。我們一般所說的自適應(yīng)波束形成技術(shù)只考慮單極化標(biāo)量陣列，它只能接收并使用電磁波信號(hào)的空域和時(shí)域信息，并不能充分利用信號(hào)的極化特性。電磁矢量傳感器陣列由若干相同的傳感器陣元構(gòu)成，其內(nèi)部相互正交的磁振子和電陣子使之可以接收空間傳輸?shù)臉O化信號(hào)，把一維信息的處理擴(kuò)展到六維，提高了信息的傳輸效率

2、，也有助于提升自適應(yīng)陣列波束形成的性能。
　　本文主要內(nèi)容為矢量傳感器陣列波束形成方法的研究，首先是對(duì)自適應(yīng)波束形成方法的研究，分析并比較不同波束形成算法的特性，此處主要是對(duì)一維信號(hào)的處理。后面通過對(duì)矢量傳感器特性的研究，加入信號(hào)的極化特性，將一維信號(hào)擴(kuò)展到空間六維，同時(shí)將電磁矢量傳感器特性和信號(hào)極化特性引入到自適應(yīng)陣列波束形成技術(shù)中，來提升自適應(yīng)波束形成技術(shù)的性能。
　　針對(duì)電磁矢量傳感器陣列波束形成的研究，主要研究了共極

3、化、交叉極化波束形成方法。首先研究利用共極化波束形成方法來保留期望信號(hào)，而共極化波束形成方法根據(jù)其極化分量的不同，又分為方位角方向的共極化波束形成方法和俯仰角方向的共極化波束形成方法，利用MVDR波束形成器對(duì)兩種不同分量的共極化波束形成方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，得到理想的波束圖，比較后可得兩種方法的原理和效果沒有明顯的不同，而交叉極化的波束形成方法與共極化相反；最后引入了凸優(yōu)化的理論對(duì)電磁矢量傳感器陣列信號(hào)進(jìn)行極化波束形成，求得最優(yōu)權(quán)矢量，