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多子阵阵列的有源校正方法研究

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 阵列校正的国内外研究历史与现状

1.3 研究内容及论文结构安排

第二章 阵列信号模型及误差分析

2.1 阵列信号模型

2.2 阵列误差及其建模

2.3 阵列误差对测向的影响

2.4 本章小结

第三章 远场阵列校正方法

3.1 有源校正方法

3.2 自校正方法

3.3 本章小结

第四章 多子阵阵列的近场有源校正方法

4.1 多子阵阵列

4.2 多子阵阵列的近场信号模型

4.3 多子阵阵列的近场有源校正算法

4.4 Matlab仿真实验

4.5 本章小结

第五章 一种干扰环境下阵列流形的测定方法

5.1 引言

5.2 干扰环境下的阵列接收信号模型

5.3 干扰环境下的阵列流形测定算法原理

5.4 Matlab仿真实验

5.5 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果

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摘要

在实际的工程应用中,各种误差难以避免。这使得实际所得的阵列流形与采用理论解析公式计算的阵列流形差异很大,从而导致超分辨测向算法的性能恶化。阵列校正的主要目的正是抑制阵列误差的影响,为阵列测向提供准确的阵列流形。因此,阵列校正是超分辨测向技术走向实用化的一个瓶颈,并且已成为电子侦察、雷达等诸多领域的研究热点。  本文在建立阵列误差模型的基础上,针对多子阵阵列、近场校准源及强干扰源,研究校正阵元位置误差和通道幅相不一致误差的有源校正方法。本文的主要工作如下:  1.建立阵列误差模型。首先,为了和阵列误差模型做对比,建立理想情况下的阵列接收信号模型。然后,分别对阵元位置误差和通道幅相不一致误差建立数学模型、分析误差对测向算法性能的影响。  2.针对常用阵列,如均匀线阵,研究两种常见的阵列校正方法。利用协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量与阵列流形矢量之间的线性,介绍多辅助源校正算法;利用子空间正交的特性,介绍F-W算法。  3.针对多子阵阵列,考虑校准源置于多子阵阵列的近场区域的情况,研究有源校正方法。首先,针对近场校准源,利用多子阵阵列中子阵之间的结构特性,对该场景下的阵列误差建立数学模型,提出一种同时校正阵元位置误差和通道幅相不一致误差的多子阵阵列的近场有源校正方法。  4.针对强干扰源,提出一种干扰环境下天线阵列流形的测定方法。该方法利用接收信号的协方差矩阵的噪声子空间、信号子空间以及阵列流形的第一个元素等于1等约束条件,实现从受到干扰的天线阵列接收信号中恢复阵列流形矢量,进而为阵列测向提供准确的天线阵列流形等目标。

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