卫星跳频通信系统同步切换方法研究

多波束卫星跳频通信系统中,不同的波束使用不同的跳频图案,当移动用户在波束间越区切换时,如何同步不同的跳频图案是系统设计必须面临的问题。文章提出了卫星跳频通信系统同步切换的一种方法,在详细描述该方法基础上,计算了该方法的帧效率,通过对结果的分析,指出了该方法的优缺点。     

基于自适应波束形成的宽带基阵设计

将时域FIR滤波器设计的自适应模拟方法推广到波束形成器的设计，提出一种宽带基阵设计方法。该方法无须推导复杂的权系数表达式，只须给出期望的波束图，便可利用计算机通过自适应波束形成的方法得到其他频点处的一组权矢量。此外，该方法可应用于任意阵型，对阵元的指向性也没有任何限制。最后，给出了一个设计实例说明本方法的有效性。     

冲击噪声环境中波束域DOA估计方法研究

研究了冲击噪声环境中波束域波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题。在冲击噪声环境下,基于共变和分数低阶矩的ROC-MUSIC和FLOM-MUSIC方法稳健性较差。为了改进空间谱估计性能,首次将波束空间处理应用于共变系数矩阵和分数低阶矩矩阵中,定义了新的波束域共变系数矩阵和波束域分数低阶矩矩阵,提出了新的波束域ROC-MUSIC(BROC-MUSIC)算法和波束域FLOM-MUSIC(BFLOM-MUSIC)算法。理论分析表明,可以通过波束域共变系数矩阵和波束域分数低阶矩矩阵的特征分解来估计噪声子空间,从而实现对信源的DOA估计。计算机仿真结果证明了算法的有效性和正确性。     

变极化干扰对广义旁瓣对消的影响

敌方实施变极化干扰时,自适应波束形成的最优权矢量失配,抗干扰性能急剧恶化,利用广义旁瓣对消模型,对变极化干扰引起的性能改变进行定量描述。首先利用广义旁瓣对消模型求解最优权矢量,接着引入变极化产生的幅度、相位相对改变量,阵列单元幅相扰动,然后计算共极化干扰和交叉极化干扰在不同采样数据权值下的性能改善因子。仿真实验表明,变极化干扰能有效影响自适应波束形成阵列,恶化性能改善因子,大信噪比间歇采样干扰尤为突出。     

一种新型的OFDM智能天线

根据自适应天线阵列理论,结合给定的参考波束的误差,引入虚拟干扰的概念,对目标波束图形状进行调整,提出一种新的可以应用于任意类型天线阵列的波束综合算法.应用提出的新算法,在主瓣和旁瓣位置都可以对波束进行有效的调节.最终获得阵列的最优权矢量,能够最小化目标波束图与参考波束图间的差异.理论分析与仿真结果表明,与现有的同类算法相比,该算法能更有效地获得与参考波束基本相符的波束.应用于OFDM智能天线系统时,对不同子载波频率上信号进行单独处理,利用该算法进行波束综合,能够在整个有效频段,使所有子载波上获得基本一致的阵列输出.     

基于二阶锥规划的MIMO雷达稳健自适应波束形成

针对MIMO雷达自适应波束形成中期望目标导向矢量的失配问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的稳健自适应波束形成算法。该算法首先将1个MN维(M,N分别为发射和接收阵元数)的权矢量分解成2个低维(1个M维和1个N维)权矢量的Kronecker积,然后分别限制实际的目标发射导向矢量和目标接收导向矢量与假定的导向矢量之间的误差范数的边界,通过优化最差性能,利用SOCP求得分解后的2个权矢量,最后再合成原权矢量。通过降维处理,算法在保证波束形成器性能的基础上,有效地降低了运算复杂度。仿真结果验证了算法的有效性。     

稀布阵下宽带多波束组合印证测向算法

在稀布阵下,对信号强度不同的多个信号进行多波束测向时,由于波束主瓣较宽,副瓣较高,因而无法分辨信号到达方向。针对此问题,提出了一种新的多波束测向算法,即多波束组合印证测向算法。该方法充分利用高副瓣的特点,建立多波束学习训练匹配表,通过查表综合判定信号到达方向。仿真实验结果表明:该算法很好地解决了稀布阵下对同时到达阵元的多个信号测向问题,且算法简单,运算量小,测向精度较好,具有很好的工程应用价值。     

基于MT方法的雷达波束可视化实现

复杂电磁环境可视化是目前军事仿真领域的难点和热点.以雷达天线方向图函数为基础,通过科学计算可视化领域中绘制等值面的Marching Tetrahedral方法,绘制出雷达波束在三维空间的形态及其动态扫描效果,并在Matlab环境下验证了绘制出的雷达波束形态的正确性.对生成雷达波束的计算过程进行了优化处理,使之能够应用于实时模拟训练环境.在D3D9.0和VC6.0环境下实现结果表明,生成的雷达波束显示效果逼真、流畅,能够为受训人员提供直观、动态的画面.     

星载SAR天线阵面形变分析与补偿方法

研究了星载SAR天线阵面形变对波束输出的影响及形变补偿方法.针对未来星载SAR将采用的柔性阵面,提出了一种用于星载SAR天线的空间形变实时测量与控制的闭环系统,建立了阵面形变下阵列流形误差模型,得出小幅度形变主要影响波束的旁瓣输出,通过求解补偿形变权值的最小二乘解,使阵列形变补偿后波束输出与期望波束输出最佳逼近,并给出用于阵列误差补偿的阵列形变测量精度要求.仿真结果验证了本文方法结论的正确性与有效性.     

低快拍下模糊径向基神经网络波束形成算法

针对低快拍情况下自适应波束形成算法性能下降,以及权矢量解算过程中协方差矩阵求逆运算量大的问题,针对最小方差无失真响应(MVDR)算法,采用单位阵和采样协方差矩阵的凸线性组合对低快拍下的协方差矩阵进行修正,在此基础上,引入模糊径向基(RBF)神经网络逼近算法权矢量,通过模糊RBF神经网络实现从阵列协方差矩阵到最优权矢量的非线性映射,避免了矩阵求逆运算。仿真结果表明,当低快拍情况下最小方差无失真响应(MVDR)及最小能量无畸变响应(MPDR)算法出现性能下降时,基于模糊RBF神经网络的波束形成算法仍能快速逼近算法权矢量,波束赋形效果较好,同时可实现算法复杂度的降低及计算量的减少。     

层次-熵值组合赋权法在雷达辐射源识别中的应用

对雷达辐射源识别中的权系数确定问题进行了研究,提出了层次-熵值组合赋权法.该方法首先对熵值法中的差异性系数进行了改进,然后利用层次分析法权系数来修正改进了差异性系数的熵值法的权系数,从而实现主客观方法共同赋值.实验结果表明,本文方法所得权系数在进行雷达辐射源识别时有较好的识别率,说明了方法的正确性和有效性.     

固定目标防护的干扰波束内部压制区模型分析

针对目前压制性干扰研究状况以及原有固定目标防护干扰方程运用时可能存在的缺点,重点分析了干扰方程中干扰波束增益这一参数,改进了原有干扰方程,构建了干扰波束内部压制区计算模型,仿真了不同波束方向下的有效压制区,总结了可能的变化规律,讨论了多目标干扰的可行性。此方程对干扰资源的配置和干扰效能的优化有一定实用价值。     

任意阵型直接数据域算法

提出了一种适用于任意阵形的直接数据域算法,解决了直接数据域算法在声纳、雷达的非均匀阵列上难以适用的问题。任意阵形直接数据域算法基于单快拍数据,利用不同阵形相邻阵元间可变的相位差进行运算,构造数据矩阵,并加以适当约束,解算出降维后阵列权值,用于波束形成。仿真计算表明:任意阵形直接数据域算法与原直接数据域算法在均匀线阵条件下性能是等同的,而在非均匀阵列条件下,前者性能明显好于后者,即上述对比表明了直接数据域算法的有效性。     

数字阵列雷达通道均衡技术研究

在数字阵列雷达中,通道失配对低旁瓣波束形成、输出信号信干比以及抗干扰性等多项指标产生严重影响。为了校正误差,通道均衡技术逐渐应用到阵列误差校正上并得到了迅速发展。根据均衡器权系数求解方式将当下通道均衡技术分为时域最小二乘拟合法、频域最小二乘拟合法以及傅里叶变换法。重点分析各方法的主要原理以及研究难点,并综合比较各类方法的优缺点,最后总结了数字阵列雷达通道均衡技术在未来发展中需要攻克的难点。     

随机布阵条件下同时数字多波束干扰优化设计方法

针对现有方法普遍存在的波束形成算法效率低、难以形成多频点多方向的同时多波束干扰、不适用于随机布阵条件下的波束形成等缺点,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP,Second-Order Cone Programming)理论的同时数字多波束干扰形成方法。首先,给出了在随机布阵条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;其次,以范数准则为例,将随机布阵条件下干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式;再次,利用现有的原-对偶内点算法工具箱Se Du Mi或者CVX进行快速求解。最后,仿真结果表明该方法可以较好地解决随机布阵条件下的多频率多方向雷达目标同时多波束干扰优化设计问题。     

现代防空系统中目标识别算法研究之一

建立一套基于目标运动特性信息的目标识别模型,并利用层次分析法,研究权系数的取值问题,解决了比较棘手的权系数取值的定量化问题,使得取值更加合理和科学。     

宽带稀疏线阵内外场联合通道校正技术研究

实际工程应用中数字波束形成的关键技术之一是接收通道校正,校正的精度将直接影响形成波束的主瓣宽度和副瓣电平。结合某工程实例讨论了一种在工程实现中的接收通道校正方法,通过频域均衡滤波器法和内外场联合利用已知信号源的天线校正方法,实现了通道幅相不一致性的校正,并提出了提高波束精度的天线方向校正方法。最后,根据实验数据计算相关的校正系数,并对测试信号进行校正,校正结果验证了该方法的有效性。     

基于粗糙集的飞机空地作战效能多指标综合评估模型

针对以往效能评估模型中权系数确定的主观性问题,应用粗糙集理论对对地攻击型飞机的各种指标数据进行挖掘,利用信息熵概念求得各指标的属性重要度,并归一化处理为各指标的权系数,克服了传统权系数确定方法的主观性.最后,建立了空地作战效能评估的多指标综合评价模型,通过实例计算验证了该模型的有效性.     

扇形波束和针状波束雷达的地对空干扰暴露区比较

扇形波束和针状波束具有不同的方向性特点,对这两种波束的机载雷达实施干扰,将形成不同的暴露区.机载雷达天线本身的方向性是影响干扰能量进入雷达接收端的直接原因.提出两种波束雷达对接收干扰能量增益的计算方法,依据雷达干扰方程,通过计算仿真,分别绘制并分析两种暴露区的特点和变化规律,认为雷达天线波束方向性对干扰阵地配置、干扰目标选择、干扰时机选择和干扰效果评估都将产生深刻影响.     

发射波束置零综合方法性能比较分析

针对满阵和部分阵控制这2类情况,对发射阵列的幅相加权综合、唯相位加权综合和唯幅度加权综合3种波束置零综合方法进行了算法研究和仿真分析;从置零的精度、深度和对副瓣的扰动等多个方面,对发射波束各种置零综合方法的性能进行了分析比较,总结得出了它们各自的特点和适用场合,并指出了它们的现实应用意义。