深空网天线组阵相关算法研究

摘要

随着人类对月球、火星等深空探测任务的逐步深入，信号的传输距离越来越远，地面接收到的信号越来越弱，微弱信号的接收则成为深空测控通信的主要技术难题之一。提高深空微弱信号接收信噪比的一种有效方法就是采用天线组阵技术，其中，相关算法是深空网天线组阵技术的核心。因此，本文主要研究深空网天线组阵中经典相关算法。
　　本研究主要内容如下：首先，本文介绍了深空网天线组阵的背景，概述了深空网天线组阵技术的发展史，总结了天线组阵的优缺点。然后，根据天线组阵的原理，理论分析了几种经典的相关算法，并且介绍了非均匀天线阵列的相关算法。其次，通过仿真实验分析了经典相关算法的性能，主要将 SUMPLE算法和Matrix-Free算法的性能进行了对比。然后，研究了相关算法中的三个重要参数的适应性，并且将非均匀天线阵列与均匀天线阵列进行了对比。最后，设计了深空宽带天线组阵整体模型，用MATLAB软件中的SIMULINK仿真平台建立了仿真模型，并对模型的各个模块进行了介绍。通过仿真实验分析了两个重要参数在宽带信号模型下的适应性，以及参数在非均匀宽带信号模型下的适应性。