电抗加载天线阵的优化设计及性能分析

为优化均匀圆形天线阵的辐射性能,利用矩量法对电抗加载偶极子均匀圆阵的波束形成进行了可行性分析,并设计了粗选与微扰结合的电抗加载值序列优化计算方法,以满足指定方向上波束形成的需求.仿真结果表明,电抗加载天线阵波束形成方法能有效在期望方向上形成具有较高增益与前后比的波束,且对阵半径与电抗加载值的误差具有一定的容错能力.该分...     

电抗加载高频地波雷达天线阵设计方法研究

采用电抗加载的思想设计了小型偶极子二元天线阵,并利用矩量法验证了天线阵的高前后比与单向辐射特性。针对高频地波雷达的使用需求,以二元阵为子阵设计了小型平面接收天线阵和海岛共形接收天线阵。仿真实验结果表明,两型天线阵均能在一定范围的期望信号来波方向上形成窄波束,且具有较好的旁瓣抑止能力。相比之下,海岛共形天线阵以其占地面积较小,对天线阵架设限制要求低等优点,更适合于工程应用。文章进行的设计与分析对高频地波雷达天线阵的工程设计具有一定的指导意义。     

基于SOCP理论的子阵级干扰多波束形成方法

大型阵列天线包含成百上千个阵元,如果仍然采用基于阵元级的数字波束形成(DBF),则需要对每一个阵元进行加权处理,会导致系统复杂度很高。若将阵列中相邻的若干个阵元划分为单个子阵,然后对每个子阵进行数字波束形成,系统的复杂度将大大降低。同时针对现有方法难以形成多频点、多方向的同时干扰多波束形成等缺点,论文提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的子阵级数字多波束干扰形成方法,仿真结果表明该方法在子阵级可以较好地解决相应约束条件下同时多波束干扰优化设计问题。     

一种短波相控阵天线设计研究

基于短波同相水平天线,设计出一种短波相控平面阵列天线。该天线阵为矩形栅格平面阵天线,采用4(4个半波振子作为辐射单元。通过改变天线阵馈电网络移相量,改变天线阵波束指向,构成一种方位波束可控的相控平面阵天线。对该相控平面阵天线进行了深入的数学分析,求解辐射单元最佳激励。计算仿真结果表明,该相控天线具有较好的阻抗特性及辐射特性,满足给定方向上的短波通信要求,具有较高的应用价值。     

圆台阵近场目标三维空间被动定位性能研究

针对近场水下目标被动定位问题,提出圆台阵设计构想,推导了基阵接收数据模型和近场三维声聚焦波束形成方法,通过对切割球面上聚焦点的扫描,得到目标方位角和俯仰角,再通过对不同扫描球面上最大输出功率的比较实现目标距离估计。采用最小方差无失真响应(MVDR)波束形成方法仿真分析了圆台阵阵型对水下目标三维空间被动定位性能的影响,结果表明,圆台阵越接近平面,测距性能越好,方位角分辨率越高,但是对于俯仰角较低的目标而言,圆台阵越接近圆柱状,俯仰角分辨率越高,因此,圆台阵设计时需要对俯仰角和距离估计需求综合考虑。     

舰载宽带单极套筒天线的FDTD建模及设计方法研究

为了实现舰载天线的可视化分析与设计,采用时域有限差分法(FDTD)建立了细同轴天线的电磁模型,并基于此模型设计了100~400MHz舰载单极套筒天线。通过仿真计算研究了天线几何参数对天线电性能的影响,仿真结果表明该天线具有宽频带特性,但驻波比在高频段不够理想,因此进一步对天线顶端进行了阻抗加载。研究表明,在天线增益不高的前提下该加载方法有效地将驻波比控制在2.5以下。文中所采用的天线建模、设计、仿真以及电抗加载方法,对舰载天线的优化设计与电磁兼容分析均有一定的参考意义。     

某型低频发信天线及其特定方向辐射加强技术研究

由于传统发信天线尺寸达不到理论上的要求,导致其信号辐射效率极低,目前主要采用接地天线来辐射低频信号。而接地天线因其具有的方向特性,使得采用一副接地天线时,通信可靠性得不到保证。为此,提出了接地天线特定方向辐射加强的方法。该方法是将两副正交的接地天线构成天线阵,通过控制输入两副天线的电流相位差来使水平方向特定场点处合成的天线阵辐射场达到最强,从而实现低频信号特定方向辐射加强。该方法易实现,能大大提高通信可靠性与天线利用效率,有效提升了其通信能力。     

基于时延估计的分裂阵时域波束形成技术

大孔径拖曳线列阵受舰艇横向机动、洋流影响和水动力影响时会产生一定的阵形畸变,阵形畸变使得波束形成时阵列流型失配,进而降低了波束分辨率和信号的增益。在无法进行阵形估计时,基于时延估计的分裂阵时域波束形成技术将大孔径拖曳线阵分为左右双子阵分别做波束形成,通过最大似然时延估计算法估算对应波束的时延差,再依据估算时延差对左右波束进行延时求和得到最终的波束信号。仿真和海试数据证明,相对于全阵直接做波束形成的方法,基于时延估计的分裂阵的时域波束形成技术有效提高了波束分辨率和信号的增益。     

基于舷侧阵的MVDR波束形成算法研究

针对鱼雷舷侧阵的方位估计,研究了阵元域MVDR波束形成算法,此算法较常规波束形成算法在分辨能力上已有了很大的提高,但阵元域MVDR是对阵元域的信号直接处理,计算量较大,在低信噪比时分辨能力下降,限制了其在声纳系统上的应用.文章提出的波束域MVDR(BMVDR)波束形成算法就是为了克服阵元域MVDR的缺点.通过理论分析及计算机仿真,表明BMVDR算法的性能优于MVDR与常规波束形成(CBF).     

基于少快拍条件均匀圆阵波束域MVDR方法

针对在低信噪比条件下,均匀圆阵MVDR性能退化严重的问题,以及波束形成阵元数接近波束数时少快拍波束形成鲁棒性差的问题,提出均匀圆阵波束域MVDR算法:1)通过波束域MVDR提高波束形成的目标分辨率;2)采用对角加载技术提高波束域MVDR波束形成的鲁棒性,实现了在少快拍条件下强鲁棒性的均匀圆阵BMVDR,并通过仿真实验验证。     

非均匀阵列模糊问题及测向性能分析

在非均匀线阵上应用空间平滑MUSIC算法进行测向。在排除测向模糊的条件下,阵列设置为中心对称阵列。仿真实验对比了非均匀阵列和均匀阵列的测向性能,结果表明在同时存在相干和非相干信源的信号环境下,前者可以有效估计信源的来向,在相同信噪比的条件下具有更好的抗干扰能力和测向分辨力。     

基于压缩感知的正交偶极子阵列信号参数估计

[目的]针对传统的极化敏感阵列的波达方向(DOA)估计算法运算复杂度高、实时性差的问题,提出基于压缩感知的正交偶极子极化敏感阵列结构.[方法]将数据压缩思想应用于阵列结构设计,压缩接收信号矢量维度,减少射频前端链路数量,以控制系统的复杂度,使阵列结构设计具有高度的灵活性.基于结构降维多重信号分类(MUSIC)算法;首先...     

基于声矢量传感器阵的相干源高分辨方位估计

声矢量传感器能同时共点获得声场中声压、振速信息及更多的信息量,具有很好的应用前景.研究了声矢量传感器阵方位估计的多重信号分类(MUSIC)算法,并在此基础上推导了基于空间前向平滑算法的声矢量传感器阵相干源方位估计的方法.采用该方法可以有效地对相干源进行方位估计,同时综合利用声压、振速信息可以实现信号源方位360°无模糊估计,计算机仿真表明该方法具有较好的方位估计性能.     

射频仿真系统中天线阵列在空间位置和布局设计

射频仿真系统的核心任务是通过控制天线阵列三元组模拟产生的目标信号为被试电子设备提供逼真的电磁环境,三元组是关键部分。论文从三元组的工作原理出发,分析研究了几种常用的天线布局方案,同时通过计算论证了天线阵列各三元组的几何位置关系,明确了球面三角形为近似球面等边三角形的概念,为三元组的设计提供理论依据。     

基于模拟退火技术的舰载米波搜索雷达信号的方向估计

本文阐述了舰载米波雷达天线阵转动时多目标回波信号的模型,提出了采用模拟退火线性优化神经网络实现舰载米波搜索雷达天线阵转动时多目标回波信号的方向估计。仿真结果表明该是有效的,并且具有速度高、准确的优点。     

Direction of arrival estimation of coherent sources based on arbitrary plane arrays

A method of direction of arrival （DOA） estimation of coherent sources is proposed, which is based on arbitrary plane arrays. After constructing the mathematical model of coherent sources, virtual array transformation and MUSIC algorithm are used to realize the azimuth estimation of coherent sources, which improved the DOA estimation performance greatly. According to the computer simulation, its validity is confirmed.     

相干信号源的空间平滑法处理及其效果分析

介绍了相干信号DOA空间平滑技术处理的方法及其效果分析，并给出了处理非相干和相干信号源的仿真结果，实验结果证明了空间平滑技术能够去相干性，达到了对相干信号源的方向进行识别的目的。     

Min-norm spatial spectrum based on acoustic vector-sensor linear array

1 Introduction1 The Min-Norm(MN) algorithm was proposed by Kumaresan and Tufts[1] for estimating the DOA of targets applied at pressure sensor arrays. It has been proved that lower bias and higher resolution of DOA estimation using the MN algorithm is obt…     

An L-strip fed stacked patch antenna for maritime satellite communications

A practical antenna has been designed and developed for INMARSAT mobile satellite communications. The design uses low cost materials such as foam and copper foil to create a stacked microstrip antenna array. Several techniques were adopted to enhance the impedance bandwidth and axial ratio bandwidth. The final design parameters were optimized by EM simulation. Finally, the L-strip fed six-element stacked microstrip antenna array was constructed and tested. Simulated and measured results show that in the whole INMARSAT work band, the VSWR of the antenna is less than 1.6, its antenna gain is higher than 15dB and wide-angle axial ratio （AR） 3dB is more than 21°. The antenna has been successfully used with a HNS 9201 terminal.     

DOA估计中MUSIC算法与ORPD算法的联合应用

ORPD算法是一种对来波方向（DOA）估计的最佳分辨方法，但这种算法需要预知信源的大致方位。多信号分类（MUSIC）算法对DOA估计稳定性较好，伪峰情况基本不存在，精度较高，但其分辨能力不如OIWD算法。利用MUSIC算法较好的稳定性，首先预测信源的大致方位，然后利用OIWD算法对DOA进行估计。仿真结果表明，这种方法是比较有效的。