存在互耦情况下的自适应波束形成研究

摘要

天线中由于互耦的存在严重影响了自适应天线的性能,本文提出了阵列天线的方向图重建互耦补偿方法,并将该方法应用于由对称阵子单元和微带贴片单元组成的天线阵列的互耦补偿中,通过DOA估计和波束形成算法验证了该算法的有效性。
　　本文的具体研究内容主要分为以下两个方面:
　　(1)研究了阵列天线的互耦补偿方法,开路电压法、方向图重建法,并分别将其应用于线天线阵列。由于互耦补偿矩阵是随频率变化的,因此宽带阵列的互耦补偿矩阵很多,文中提出了结合曲线拟合方法和方向图重建法的宽带自适应阵列互耦补偿方法并将其应用于宽带微带天线阵列中。
　　(2)在上面研究的基础上给出了考虑互耦时的接收信号模型以及互耦补偿矩阵的使用方法,并对有耦合和理想情况下的阵列接收信号进行了广义旁瓣相消、基于GSC的递归RLS算法以及波束保形调零算法的仿真研究。最后对宽带信号主要研究了频域波束形成算法中的相干信号子空间处理方法。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 阵列互耦补偿技术的研究历史与现状

1.1.2 自适应波束形成技术的研究历史与现状

1.2主要内容及章节安排

第二章 自适应阵列天线的互耦补偿方法

2.1 开路电压法

2.2 方向图重建法原理介绍

2.3 宽带自适应阵列互耦补偿方法

2.4 线天线阵列互耦补偿

2.5 宽带微带天线阵列互耦补偿

2.6小结

第三章 考虑互耦的自适应波束形成

3.1 阵列天线信号接收模型

3.1.1窄带信号模型

3.1.2宽带信号模型

3.1.3考虑互耦时的接收信号模型

3.2 窄带自适应波束形成

3.2.1 广义旁瓣相消器

3.2.2基于GSC的递归RLS算法

3.2.3波束保形调零算法

3.3宽带信号自适应波束形成算法

3.3.1 频域宽带波束形成算法

3.3.2 非相干信号子空间处理方法

3.3.3 相干信号子空间处理方法

3.4小结

第四章 结束语

致谢

参考文献

研究成果

附录A

附录B