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数字波束形成微波辐射计性能分析及误差校正方法研究

数字波束形成微波辐射计是近年来提出的一种新型辐射计,它能够以成像方式和非成像方式工作。它用于形成辐射图像时不需要机械扫描辐射计所使用的驱动设备和相控阵电扫描辐射计所使用的相控阵,简化了系统的硬件结构;与综合孔径辐射计相比它扫描波束的形状和方向都可以控制,还可以实现定位、跟踪、重复扫描,具有信号处理简单、波束方向灵活的优点,因此这种辐射计在海水盐度测量、射电天文观测、军事目标跟踪等方面都具有广阔的应用前景。为了分析这种新型辐射计的基本性能,本文从数字波束形成微波辐射计的基本系统结构出发,利用随机信号分析的方法,推导了数字波束形成微波辐射计主要性能指标的表达式;在此基础上,分析了系统各部分的非理想因素对数字波束形成微波辐射计性能的影响;并针对数字波束形成微波辐射计自身的特点,提出了部分冲击响应矩阵的校正算法,利用实际测量的实验数据进行了验证。主要内容包括:分析了数字波束形成微波辐射计的基本系统结构,并对数字波束形成微波辐射计和综合孔  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

《信息技术》2016年12期
信息技术

基于同步序列设计的波束同步

0引言随着无线通信迅速发展和用户需求日益增加,有限的频谱资源显得越发宝贵,波束赋形天线也因此渐渐受到了广泛的关注。波束赋形天线是多天线技术的一种[1],它将数字信号处理技术引入到了天线设计中,结合天线阵产生直接指向目标用户的定向波束。与传统的定向天线相比,波束赋形天线具有更高的方向增益,更低的干扰水平,以及灵活的自适应性。波束赋形智能天线根据工作方式可分为两种:自适应天线阵列和切换波束阵列[2]。自适应天线阵是通过到达方向(Direction of Arrival,Do A)算法获取用户角度信息,从而自适应地生成指向性波束,保证用户可获取最大功率。Do A算法的问题是需要大量矩阵运算,包括求逆、乘法等,造成很高的运算复杂度。这对硬件实现的实时通信系统是一个巨大挑战。在硬件资源有限的情况下,基于切换波束阵列天线的快速波束同步方法成为主要的选择。基站通过扫描每个波束的输出功率,选择出对准目标用户的波束方向。搜索算法的设计直接影响同步...  (本文共5页) 阅读全文>>

《火控雷达技术》2016年04期
火控雷达技术

基于波束方位偏差的干扰定向方法

有效抗干扰措施,必须实时地对干扰进行定向。0引言干扰定向一般分为两步进行:首先由干扰测向波束,通过比幅测得干扰源的方位;再由雷达的随着各种先进技术的不断发展和应用,使得跟踪波束测得干扰的方位和仰角[1,2]。Braun[3]等现代电子对抗日趋激烈,研究雷达的干扰与抗干教授提出了在时域测量电磁干扰的方法[4],提高扰技术有十分重要的理论与实际意义。通常情况了电磁干扰测量精度,但这种方法只能处理等峰下,雷达工作在复杂的电磁干扰环境中,为了采取值信号。Frech教授等则提出一种新的针对电磁信号的数字信号快速处理技术[5],这种方法处理范围,如果干扰角度范围大于干扰宽度,则保留该精度较低。目前所用的干扰定向方法,大多数只干扰小区,否则剔除该小区间。能在一定角度范围内定向,并且测量精度不高。4)干扰奇异值门限:一个干扰小区内,如果某本文提出一种基于方位偏差的干扰定向方个干扰的方位与该小区的平均方位的差值大于奇法,这种方法有别于一般的选取最...  (本文共4页) 阅读全文>>

《计算机应用》2017年09期
计算机应用

基于子矩阵波束形成输出直流响应加权的目标检测方法

0引言随着声纳设备所能提供先验信息的不断减少,在对未知目标检测方面,需要性能更优的目标检测算法才能满足实际需求,尤其是对同一单频带内的未知目标检测。针对同一单频带内未知目标检测问题,目前主要方法为常规波束形成法和子空间重构法[1-3],当存在强干扰/目标时,需进一步采用阵元域预处理法或波束域后置处理方法,以便将弱目标在波束形成输出结果中显示出来。现有阵元域预处理方法主要有零点约束法[4]、阻塞法[5]、逆波束形成法[6]、空域滤波法[7-8]、子空间法[9-15]。该类方法主要通过阵列处理技术或正交投影技术,首先在阵元域滤除强干扰/目标辐射信号,然后再通过波束形成技术对其他方位处的弱目标实现检测和估计,但该过程需要事先确知强干扰/目标方位与个数或感兴趣目标方位等先验信息,以便对感兴趣目标实现检测和估计。当强干扰/目标与感兴趣目标方位较近时,这些方法在滤除强干扰/目标辐射信号时,也会削弱感兴趣目标辐射信号,存在一定探测盲区。波束域...  (本文共7页) 阅读全文>>

《电讯技术》2017年10期
电讯技术

一种卫星多波束中的波束选择构架及实现方法

1引言随着宽带互联网业务的发展,飞机、轮船、火车等移动用户,以及偏远地区用户也迫切需要视频会议、电视点播、网页浏览等宽带信息传输业务,而这些用户往往随机地分布在广袤的区域,依托地面有***线/无线网络满足其业务需求显然成本过高。在空间网络中[1],由低轨(Low Earth Orbit,LEO)卫星组网[2]固然能够满足其业务需求,然而过多的组网卫星带来了高额的建设成本和复杂的管理体系。基于地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)的多波束通信卫星[3]能够以多个高性能点波束在广阔的范围内提供大吞吐量的通信链路。近年来围绕如何更加优化地使用多波束卫星的研究也呈现出多个发展方向,诸如采用预编码的方式改善波束间的相互干扰[4],采用编码[5]或调整功率[6]的方法提高系统容量等,其针对卫星实现方式均为多波束透明转发。另外,星上以处理交换的手段实现星状网、网状网等天地立体组网通信[7],能够满足使用者点...  (本文共6页) 阅读全文>>

《计算机应用研究》2014年04期
计算机应用研究

一种稳健的波束域自适应波束形成算法

随着自适应波束形成算法被广泛应用于雷达、声呐、无线通信、医学影像等军事和民用领域,对其研究得到了科学院所和高校研究人员的重视,但大部分的研究主要集中于阵元域的自适应波束的形成,波束域自适应波束形成的相对很少。但自文献[1]中提出了在波束域进行超分辨测角的思想进行DOA估计后,很多学者对波束域方法进行了深入的研究并将波束域的方法进行了推广。韩勇等人[2]研究了Toeplitz矩阵在波束域对相干信源的DOA估计,人们把最小方差无畸变响应(MVDR)应用于波束域得到了波束域最小方差无畸变波束形成算法[3]。文献[4]把LCMV应用于波束域,减少了算法的计算量。波束空间法的优势在于通过减少采样矩阵的维数达到降低相关矩阵的秩,降低系统运算的复杂度,减少运算量,使得自适应处理易于实现。目前,波束域形成算法有波束域对角加载算法[5]、前后向平滑算法[6,7]、波束域特征空间法[8]等。一般线性约束最小方差(LCMV)同时左右各旋转一个角度,来...  (本文共3页) 阅读全文>>