基于非线性频偏的频控阵波束控制研究

作     者：王博 谢军伟 张晶 冯晓宇 WANG Bo;XIE Jun-wei;ZHANG Jing;FENG Xiao-yu

作者机构：空军工程大学防空反导学院陕西西安710051 陕西交通职业技术学院陕西西安710018 

出 版 物：《北京理工大学学报》 (Transactions of Beijing Institute of Technology)

年 卷 期：2019年第39卷第3期

页      面：311-319页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：频控阵 解耦 非线性频偏 MUSIC算法 SD-LCMV算法 

摘      要：与相控阵波束指向只具有角度相关性不同,频控阵波束图是时间、角度及距离的函数.这一特性在抑制距离相关性干扰等方面有着巨大的应用价值,但其方向图所固有的距离-角度耦合会带来新的频控阵波束控制问题.如何消除距离-角度耦合关系是实现波束精确控制及目标精确定位的前提.针对这一问题,提出一种基于可变加载约束的最速下降-线性约束最小方差(SD-LCMV)算法计算最优权矢量,同时将对数、三角函数、指数函数及倒数4种非线性频偏增量方式引入一维均匀线性频控阵(ULA-FDA)阵列,仿真验证应用4种不同非线性频偏的ULAFDA阵列发射方向图的解耦性能.之后,采用多信号分类(MUSIC)算法仿真得到不同频偏情况下的MUSIC谱函数,对比分析4种频偏增量方式下的目标距离-角度二维联合估计性能.此外,仿真分析了sin-FDA阵列的接收机结构方向图特性及基于sin-FDA收发共形阵列的3种接收信号处理机制,从而验证了非线性频偏频控阵(FDA)阵列结构的有效性.