陣列雷達最優子陣技術

內容簡介

對於大型陣列雷達而言，子陣技術大大降低了系統實現難度和工程代價。目前已廣泛套用在地基GBR、地基THAAD、海基SBX、艦載Aegis等先進的雷達裝備中，國內在研的新一代大型陣列雷達均遇到子陣技術這一瓶頸難題。本書詳細闡述了子陣技術的研究現狀和裝備套用，系統總結了作者多年來在**子陣設計及子陣級處理方面的研究成果。《BR》　　全書共分7章。首先從子陣技術的內涵及套用出發，給出了子陣劃分的數學建模方法，揭示了子陣結構對陣列方向圖性能的影響機理。然後在波束形成層面研究了非規則子陣技術和重疊子陣技術，通過不同方式終實現抑制柵瓣、降低副瓣的目的。後在陣列處理層面研究了單脈衝處理、旁瓣對消和空時處理中的**子陣劃分問題，針對不同套用建立了子陣劃分代價函式，並實現了**子陣劃分和墊霸簽翻子陣級處理。

圖書目錄

序言

前言

第1章緒論 1

1.1 陣列雷達結構演化 1

1.1.1 無源相控陣雷達 1

1.1.2 有源相匙束境控陣雷達 2

1.1.3 單元級數字陣列雷達 3

1.1.4 子陣級數字陣列雷達 5

1.2 大規模陣列雷達與子陣技術 6

1.2.1 子陣技術概念 6

1.2.2 子陣技術必要性 8

1.3 子陣技術裝備套用 9

1.3.1 陸基相控陣雷達裝備中的子陣技術 10

1.3.2 艦載相控陣雷達裝備中的子陣技術 13

1.3.3 機載相控陣雷達裝備中的子陣技術 16

1.3.4 星載相控陣雷達裝備中的子陣技術 17

1.3.5 星載通信裝備中的子陣技術 18

1.3.6 電子戰旋她裝備中的子陣技術 19

1.4 子陣技術學術研船驗龍究 19

1.4.1 非規則子陣技術 20

1.4.2 重疊子陣技術 25

1.4.3 子陣級單脈衝技術 30

1.4.4 子陣級自適應陣列處理技術 32

1.5 本書概貌 35

參考文獻 36

第2章子陣技術基礎 43

2.1 引言 43

2.2 陣列結構及方向圖計算 43

2.2.1 廣義陣列結構 43

2.2.2 空間坐標系及可見區定義 46

2.3 陣因子柵瓣現象 47

2.3.1 陣元位置格 47

2.3.2 陣因子周期格 48

2.3.3 典型陣列結構的方向圖 50

2.4 典型的子陣結構 57

2.5 子陣劃分的數學建模方法 59

2.6 本章小結 63

參考文獻 64

第3章非規則子陣技術 66

3.1 引言 66

3.2 多聯多邊形膠譽立重子陣 67

3.3 基於精確覆蓋理論的陣面劃分 68

3.3.1 精確覆蓋理論 68

3.3.2 精確劃分 69

3.3.3 準精確劃分 72

3.4 波束形成及性能分析 75

3.4.1 有限視束遷精場掃描技術 76

3.4.2 寬頻寬角掃描技術 77

3.4.3 天線方向圖性能 78

3.4.4 波束掃描性能分析及陣面的進一步最佳化 83

3.5 低副瓣加權及主瓣賦形技術 88

3.5.1 低副瓣加權分愉漿蜜析 88

3.5.2 低副瓣加權實例 89

3.5.3 主瓣賦形分析 91

3.5.4 主瓣賦形實例 92

3.6 最優子陣劃分方案遴選 93

3.6.1 子陣劃分方案的個數 94

3.6.2 子陣劃分方案電性能的差異 94

3.6.3 子陣劃分方案最佳化的建模與求解 95

3.7 大規模陣面子陣分層設計 98

3.7.1 分層設計原理分析 99

3.7.2 分層波束性能分析 100

3.8 非規則子陣實驗研究 103

3.8.1 非規則子陣天線研製 103

3.8.2 實驗測試 104

3.9 本章小結 105

參考文獻 106

第4章重疊子陣技術 108

4.1 引言 108

4.2 陣列結構和方向圖 109

4.2.1 子陣結構 109

4.2.2 方向圖的計算 110

4.2.3 一維重疊子陣方向圖仿真 112

4.3 最佳化問題的建立 114

4.3.1 單個波束的最佳化 115

4.3.2 多個波束的同時最佳化 117

4.3.3 約束條件的構造方法 118

4.4 平面陣中的重疊子陣技術 120

4.4.1 方向圖計算方法 120

4.4.2 最佳化問題建模 124

4.5 仿真結果與分析 128

4.5.1 一維線陣中的重疊子陣 128

4.5.2 平面陣中的重疊子陣 134

4.6 本章小結 139

參考文獻 139

第5章單脈衝處理中的子陣技術 141

5.1 引言 141

5.2 單脈衝處理中的子陣劃分 141

5.2.1 子陣級和差波束形成框架 141

5.2.2 典型的劃分方法 143

5.3 基於聚類分析的子陣劃分方法 145

5.3.1 最佳化模型和激勵匹配準則 145

5.3.2 聚類子陣劃分方法 148

5.3.3 分級聚類子陣劃分方法 150

5.3.4 仿真結果與分析 152

5.4 子陣級單脈衝測角技術 161

5.4.1 最大似然準則 161

5.4.2 廣義單脈衝原理 164

5.4.3 單脈衝測角性能的理論分析 166

5.4.4 仿真結果與分析 168

5.5 本章小結 172

參考文獻 172

第6章自適應陣列處理中的子陣技術 175

6.1 引言 175

6.2 自適應陣列處理的算法結構 175

6.2.1 SLC技術的算法結構 175

6.2.2 ADBF技術的算法結構 177

6.2.3 STAP技術的算法結構 178

6.3 子陣級信號處理方法 179

6.3.1 子陣級SLC技術 179

6.3.2 子陣級STAP技術 181

6.4 性能指標 185

6.4.1 SLC技術的性能指標 185

6.4.2 STAP技術的性能指標 186

6.5 子陣劃分方法 188

6.5.1 旁瓣對消技術中的子陣劃分方法 188

6.5.2 SLC陣面設計實例 190

6.5.3 STAP技術中的子陣劃分方法 193

6.5.4 STAP陣面設計實例 199

6.6 本章小結 205

參考文獻 206

第7章結束語 208

7.1 研究總結 208

7.2 研究展望 209

參考文獻 212

附錄A 子陣級移相器最優加權的計算 213

附錄B 兩個重要等式 215

附錄C 激勵匹配和方向圖匹配之間的等價關係分析 217

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基本介紹

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