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Robust Broadband Beam-Forming Based on the Feature of Underwater Target Radiated Noise 被引量:1
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作者 陈新华 刘超 +2 位作者 余华兵 郑恩明 孙长瑜 《China Ocean Engineering》 SCIE EI CSCD 2016年第6期1004-1011,共8页
To the problem of the unknown underwater target detection, according to the feature that the underwater target radiated noise contains the stable line spectrum, a weighted method based on the main-to-side lobe ratio ... To the problem of the unknown underwater target detection, according to the feature that the underwater target radiated noise contains the stable line spectrum, a weighted method based on the main-to-side lobe ratio (MSLR) is proposed for broadband beam-forming. This weighted method can be implemented by using the following steps. Firstly, optimize the spatial spectrum of each frequency unit by the second-order cone programming (SOCP), and obtain the optimized spatial spectrum with lower side lobe. Secondly, construct weighting factors based on the MSLR of the optimized spatial spectrums to from weight factors. Lastly, cumulate the spatial spectrum of each frequency unit via the weight statistical method of this paper. This method can restrain the disturbance of background noise, enhance the output signal-to-noise ratio (SNR), and overcome the difficulty of traditional four-dimensional display. The theoretical analysis and simulation results both verify that this method can well enhance the spatial spectrum of line spectrum units, restrain the spatial spectrum of background noise units, and improve the performance of the broadband beam-forming. 展开更多
关键词 information processing technology target detection broadband beam-forming main-to-side lobe ratio
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New Wideband Beam-forming Method Used in Underwater Communication System
2
作者 苏为 黄晓燕 +2 位作者 程恩 袁飞 孙海信 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2011年第3期176-179,共4页
A novel wideband beam-forming structure with constant beam width based on complex coefficients (FIR) digital filters used in underwater acoustic communication is proposed. First,the received signals are compensated wi... A novel wideband beam-forming structure with constant beam width based on complex coefficients (FIR) digital filters used in underwater acoustic communication is proposed. First,the received signals are compensated with integer sampling period by using delay line. Then their complex envelopes are calculated by using frequency shift method. Finally,the envelopes are weighted by using complex coefficients FIR digital filters whose coefficients are optimized. Simulation results show that,in the communication band,the maximum difference between the designed beam and desired beam is less than 0.3 dB when the ratio of communication band to carrier frequency is 0.85. 展开更多
关键词 communication technique constant beam width underwater communication FIR filter beam-forming
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一种实现均匀线列阵恒定束宽的方法
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作者 吕丹丹 《舰船电子对抗》 2024年第2期93-97,105,共6页
当基阵接收信号为宽带时,若采用常规宽带波束形成,不同频率上波束图不同,频率越高,波束宽度越窄。当信号从波束主瓣内非主轴方向入射时,输出波形会发生失真,直接影响到后续的一系列功能,如系统估计波形、识别目标特性等。该问题的基本... 当基阵接收信号为宽带时,若采用常规宽带波束形成,不同频率上波束图不同,频率越高,波束宽度越窄。当信号从波束主瓣内非主轴方向入射时,输出波形会发生失真,直接影响到后续的一系列功能,如系统估计波形、识别目标特性等。该问题的基本解决方法是,设计恒定束宽波束形成器,使基阵系统对不同频率的输入信号具有相似的波束图。研究了一种应用于均匀线列阵的恒定束宽控制方法——空间重采样法,仿真结果表明,在一定的带宽内,系统能够实现恒定束宽,证明了该方法的有效性。此外,仿真实现了空间重采样恒定束控算法在频域宽带波束形成系统中的应用。在频域宽带波束形成时,利用重叠保留法,解决了数据块之间相位不连续的问题。对于系统频带范围外的频点,采用置极小数处理的方法,抑制带外干扰,提高了结果的精确度。 展开更多
关键词 均匀线列阵 恒定束宽波束形成 空间重采样 频域波束形成
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主瓣掩护式干扰下单脉冲雷达目标检测方法 被引量:1
4
作者 张庭赫 黄学宇 张启亮 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期65-69,共5页
针对单脉冲雷达在目标与干扰视线夹角变小时抗干扰性能显著下降的问题,提出了一种基于分布式辅助天线的改进型单脉冲雷达抗主瓣掩护式干扰方法。对雷达系统添加分布式辅助天线,以抗干扰改善因子最大化为准则,综合运用单脉冲雷达的和、... 针对单脉冲雷达在目标与干扰视线夹角变小时抗干扰性能显著下降的问题,提出了一种基于分布式辅助天线的改进型单脉冲雷达抗主瓣掩护式干扰方法。对雷达系统添加分布式辅助天线,以抗干扰改善因子最大化为准则,综合运用单脉冲雷达的和、差波束及分布式辅助天线波束在波束域进行自适应干扰抑制,最后利用恒虚警检测验证所提算法的抗干扰性能,并与其他方法进行了对比。数值仿真验证了所提抗干扰方法可有效提升抗干扰改善因子及目标检测概率,当目标、干扰视线夹角较小时亦具备较好的抗干扰性能。 展开更多
关键词 自适应波束形成 主瓣干扰 辅助天线 目标检测
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基于遗传算法的平面麦克风阵列构型优化方法 被引量:1
5
作者 张大桂 周志峰 张怡 《电子科技》 2023年第7期24-31,共8页
在有限平面范围内使用较少的麦克风数量设计阵列构型,使得阵列具有更好的性能是声源定位系统中需解决的首要问题。文中提出了一种基于遗传算法的阵列优化方法,该方法以阵列波束方向图的主瓣宽度和旁瓣级为基础,兼顾麦克风的数量设计了... 在有限平面范围内使用较少的麦克风数量设计阵列构型,使得阵列具有更好的性能是声源定位系统中需解决的首要问题。文中提出了一种基于遗传算法的阵列优化方法,该方法以阵列波束方向图的主瓣宽度和旁瓣级为基础,兼顾麦克风的数量设计了遗传算法的适应度目标函数,通过改进遗传算法,使其在麦克风阵列优化的应用中得到实现。仿真结果表明,与传统的十字形和矩形平面均匀阵列相比,优化后的阵列构型在保证阵列性能的同时,可以减少麦克风的使用数量。相比于粒子群优化算法,改进遗传算法优化后的阵列具有更优异的性能。 展开更多
关键词 麦克风阵列 遗传算法 波束方向图 主瓣 旁瓣 主瓣宽度 旁瓣级 粒子群算法
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机械设备薄板件的声发射波束形成缺陷定位
6
作者 陈邦杰 王贵勇 柳小勤 《农业装备与车辆工程》 2023年第1期64-68,74,共6页
针对薄板件不易察觉的内部缺陷,需要在不能破坏薄板件基础上进行无损检测,其中声发射无损检测应用较为广泛。声发射无损检测最常用的直线阵列存在垂直于阵列方向定位分辨率较低的问题,同时波束形成产生的旁瓣和主瓣较宽会影响定位精度... 针对薄板件不易察觉的内部缺陷,需要在不能破坏薄板件基础上进行无损检测,其中声发射无损检测应用较为广泛。声发射无损检测最常用的直线阵列存在垂直于阵列方向定位分辨率较低的问题,同时波束形成产生的旁瓣和主瓣较宽会影响定位精度。对此提出了针对薄板件内部缺陷的低频结合高频二次声发射波束形成定位新方法,即先通过分析主瓣、旁瓣参数与最大旁瓣级MSL来确定信号定位高低两种频带,再通过信号包络低频定位确定主瓣范围,最后通过确定的主瓣范围缩小扫描范围进行信号滤波高频定位。结果表明,该法避免了波束形成主瓣较宽及存在旁瓣的影响,对薄板件缺陷定位精度很高,同时还解决了直线阵列垂直于阵列方向定位分辨率较低的问题。 展开更多
关键词 机械设备 薄板件 内部缺陷 声发射无损检测 波束形成 主瓣旁瓣 最大旁瓣级 信号包络 信号滤波
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多普勒雷达测速仪方向图检测的不确定度评定
7
作者 魏小龙 史倩倩 +1 位作者 徐玉帅 余昭 《电子测试》 2023年第4期77-79,共3页
多普勒雷达测速仪是对机动车行驶速度进行测量的仪器,通常按大于5°的固定角度安装(或放置)于车道上方或道路旁的固定设施。其天线波束方向和地面的实际夹角与理想值之间存在一定偏差,且固定设施因长时间路面震动或道路环境变化,天... 多普勒雷达测速仪是对机动车行驶速度进行测量的仪器,通常按大于5°的固定角度安装(或放置)于车道上方或道路旁的固定设施。其天线波束方向和地面的实际夹角与理想值之间存在一定偏差,且固定设施因长时间路面震动或道路环境变化,天线波束方向和地面的实际夹角会缓慢改变,进而造成机动车速度测量的误差加大。因而,多普勒雷达测速仪方向图检测的重要作用不言而喻。本文对K波段多普勒机动车雷达测速仪方向图检测的不确定度进行评定,建立水平主瓣宽度、副瓣电平测量不确定度评定模型,分析检测过程中测量重复性、雷达方向图测量系统设备引入的误差,为现行定角式雷达测速仪型式评价工作提供了有效指导。 展开更多
关键词 多普勒雷达测速仪 水平主瓣宽度 副瓣电平 测量不确定度
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冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁极限承载力计算的有效宽度法 被引量:11
8
作者 石宇 周绪红 +1 位作者 苑小丽 聂少锋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期8-17,共10页
为了研究冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的受弯性能,对三种截面形式共计9根卷边槽钢组合工字梁进行破坏性试验研究,建立有限元分析方法对试件进行模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了有限元方法的正确性。接着采用有限元方... 为了研究冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的受弯性能,对三种截面形式共计9根卷边槽钢组合工字梁进行破坏性试验研究,建立有限元分析方法对试件进行模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了有限元方法的正确性。接着采用有限元方法对冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁进行大量参数分析,钢种和受压翼缘宽厚比对受压翼缘有效宽厚比的影响较大,梁的长度、腹板高厚比与板件厚度对梁受压翼缘有效宽厚比的影响小。最后在对典型截面梁构件进行参数分析的基础上,得出卷边槽钢组合工字梁受压翼缘板件的有效宽厚比计算表格与计算公式,提出计算冷弯薄壁型钢梁极限承载力的有效宽度法,并通过试验验证了有效宽度法计算梁极限承载力的正确性和适用性。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 卷边槽钢 组合工字梁 极限承载力 有效宽度法
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配高强箍筋的T形截面混凝土梁的斜裂缝宽度试验研究 被引量:10
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作者 王铁成 董春敏 王菘 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期451-455,共5页
对12根高强钢筋作箍筋的T形截面钢筋混凝土简支梁进行了试验研究。分析了混凝土强度、配箍率和加载方式对斜裂缝宽度的影响,建立了计算配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度的实用公式。研究结果表明,混凝土强度大于等于C40时,配高强箍筋... 对12根高强钢筋作箍筋的T形截面钢筋混凝土简支梁进行了试验研究。分析了混凝土强度、配箍率和加载方式对斜裂缝宽度的影响,建立了计算配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度的实用公式。研究结果表明,混凝土强度大于等于C40时,配高强箍筋的混凝土梁的斜裂缝宽度可以满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)正常使用极限状态验算中裂缝宽度限值的要求。 展开更多
关键词 工程力学 高强箍筋 T形截面混凝土梁 斜裂缝宽度 加载方式
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几项新技术在“闪光二号”加速器上的应用 被引量:10
10
作者 张永民 邱爱慈 +11 位作者 黄建军 来定国 孙风举 陈维青 任书庆 杨莉 程亮 张玉英 谢霖燊 黄勇 姚伟博 蒯斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期876-880,共5页
为追踪国际上脉冲功率技术的发展方向,在"闪光二号"加速器上开展了水介质形成线并联技术、多级多通道气体开关技术和同步触发技术等研究。经过3维结构下电场分布的模拟计算和绝缘设计,采用3根6Ω小水线并联组成了2Ω水介质形... 为追踪国际上脉冲功率技术的发展方向,在"闪光二号"加速器上开展了水介质形成线并联技术、多级多通道气体开关技术和同步触发技术等研究。经过3维结构下电场分布的模拟计算和绝缘设计,采用3根6Ω小水线并联组成了2Ω水介质形成线,研制成功了作为主开关的3 MV多级多通道气体触发开关,并实现了3个多级多通道气体开关的并联运行;采用工作时延446 ns的同步触发系统实现了Marx发生器与主开关的延时同步运行。真空负压下的涡流循环冲刷消除水中气泡技术应用于水介质形成线上,有效消除了并联形成线汇聚结构处的气泡,提高了加速器运行的安全性。经过调试后,加速器重新获得了稳定的运行状态,几项新技术的应用获得成功。 展开更多
关键词 强流相对论电子束加速器 水线并联 气体主开关 同步触发 MARX发生器
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相控阵自适应宽波束形成及其应用 被引量:4
11
作者 盛蔚 李伟 毛士艺 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第5期48-52,共5页
首先分析了在电子对抗 (EW )中非常关键的技术宽带侦收测频测向的特点和通常所采用的方案 ,并分析常规方案中的技术难点 ;其次提出一种基于相控阵天线宽带移相波控系统 ,通过子阵划分形成具有一定自适应性的宽波束的方法 ;第三 ,利用已... 首先分析了在电子对抗 (EW )中非常关键的技术宽带侦收测频测向的特点和通常所采用的方案 ,并分析常规方案中的技术难点 ;其次提出一种基于相控阵天线宽带移相波控系统 ,通过子阵划分形成具有一定自适应性的宽波束的方法 ;第三 ,利用已形成的宽波束 ,提出一种宽带侦收测频测向的方案。通过分析可以发现 。 展开更多
关键词 相控阵天线 宽带侦收 宽波束形成 电子对抗 接收机
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不同墩柱形式曲线桥主梁合理数值模拟方法研究 被引量:3
12
作者 焦驰宇 胡彪 +1 位作者 刘陆宇 龙佩恒 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期246-252,共7页
目前已有大量针对曲线桥主梁建模方法的研究,但其实用性仍存在一些不足,特别是缺乏针对不同下部结构形式的主梁数值模拟方法适用范围的探讨。该文以京开立交某匝道桥为工程原型,建立不同曲率半径、桥面宽度以及下部支承形式的曲线桥主... 目前已有大量针对曲线桥主梁建模方法的研究,但其实用性仍存在一些不足,特别是缺乏针对不同下部结构形式的主梁数值模拟方法适用范围的探讨。该文以京开立交某匝道桥为工程原型,建立不同曲率半径、桥面宽度以及下部支承形式的曲线桥主梁数值分析模型,并以曲线桥边墩支座变形及中墩墩底剪力作为关键结构响应,探讨单梁法、脊梁法、梁格法模型在桥梁地震反应中的误差规律。该文研究结果针对不同类型曲线桥的主梁建模方法提出了合理化的建议,对曲线桥在抗震设计中提高建模的精度和效率具有重要意义。 展开更多
关键词 曲线桥 主梁 建模方法 曲率半径 跨宽比 下部支承形式
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下穿铁路的盾构隧道管片衬砌内力计算法研究 被引量:8
13
作者 袁建议 周顺华 宫全美 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第2期290-294,共5页
在对目前国内外盾构隧道衬砌结构设计中普遍采用的自由变形圆环法和弹性地基梁法进行比较分析后,针对盾构隧道下穿铁路,盾构隧道管片衬砌承受列车荷载引起的附加动应力进行了研究,提出了自由变形圆环法与弹性地基梁法相结合,基于弯矩与... 在对目前国内外盾构隧道衬砌结构设计中普遍采用的自由变形圆环法和弹性地基梁法进行比较分析后,针对盾构隧道下穿铁路,盾构隧道管片衬砌承受列车荷载引起的附加动应力进行了研究,提出了自由变形圆环法与弹性地基梁法相结合,基于弯矩与轴力转换系数的计算新方法计算承受偏应力的管片衬砌内力,同时对上海轨道交通线某下穿工点进行了算例分析。 展开更多
关键词 铁路干线 盾构隧道 自由变形圆环法 弹性地基梁法 内力
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从强信号背景中提取微弱信号的DBF算法 被引量:1
14
作者 高勇 肖先赐 周治中 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期8-10,共3页
提出了一种利用波束形成技术从强信号与微弱信号的混合中对微弱信号进行盲提取的方法。当强信号与微弱信号的空间间隔大于一个波束宽度时 ,该方法可较好地实现对微弱信号的提取。同时 ,该方法具有不需要估计目标信号的方向、计算量小、... 提出了一种利用波束形成技术从强信号与微弱信号的混合中对微弱信号进行盲提取的方法。当强信号与微弱信号的空间间隔大于一个波束宽度时 ,该方法可较好地实现对微弱信号的提取。同时 ,该方法具有不需要估计目标信号的方向、计算量小、对系统误差有一定稳健性的优点。在无系统误差的条件下亦可同时得到最强信号的方位信息。模拟实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 信号处理 波束宽度 波束形成 系统误差 DBF算法
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共形球面天线阵列的宽凹陷波束赋形与凹陷测量技术 被引量:2
15
作者 曾友州 梁颖 曾伟一 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第7期1775-1777,共3页
针对干扰方向在某个角度区域内不能精确估计的工程实际问题,可应用宽凹陷波束赋形技术提高信噪比。根据共形球面天线阵列的阵元位置分布,提出了一种适用的宽凹陷波束赋形和凹陷宽度计算机测量技术。建立了该优化问题的适应度函数模型并... 针对干扰方向在某个角度区域内不能精确估计的工程实际问题,可应用宽凹陷波束赋形技术提高信噪比。根据共形球面天线阵列的阵元位置分布,提出了一种适用的宽凹陷波束赋形和凹陷宽度计算机测量技术。建立了该优化问题的适应度函数模型并应用遗传算法优化设计了赋形波束,仿真结果论证了遗传算法进行波束赋形和测量的有效性和稳健性,并拟订了波束凹陷宽度的计算机测量系统。 展开更多
关键词 波束赋形 球面阵列 遗传算法 旁瓣电平 波束宽度测量
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一种改善逆波束形成显示效果的方法 被引量:2
16
作者 郑恩明 陈新华 +1 位作者 孙长瑜 余华兵 《应用声学》 CSCD 北大核心 2013年第5期388-394,共7页
在低信噪比条件下,由于协方差矩阵中主对角元素相比其他元素所含噪声能量大,致使逆波束形成(IBF)所得空间谱中目标方位处能量与其他方位处能量差别小、显示效果不好。对此,本文采用对协方差矩阵主对角元素进行修正法来降低噪声对IBF的影... 在低信噪比条件下,由于协方差矩阵中主对角元素相比其他元素所含噪声能量大,致使逆波束形成(IBF)所得空间谱中目标方位处能量与其他方位处能量差别小、显示效果不好。对此,本文采用对协方差矩阵主对角元素进行修正法来降低噪声对IBF的影响,扩大目标方位与其他方位处能量差别,改善空间谱显示效果。Matlab数值仿真和湖试数据处理结果均表明:在低信噪比条件下,本方法可改善IBF所得空间谱的显示效果。本方法简单有效,可满足实际工程应用,为改善方位历程显示效果提供一个参考。 展开更多
关键词 信息处理技术 逆波束形成 主对角元素修正 显示效果
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基于主副瓣比加权的未知线谱目标检测方法研究 被引量:3
17
作者 郑恩明 孙长瑜 +1 位作者 陈新华 余华兵 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第4期311-319,共9页
针对目标辐射线谱信号未知时的目标检测问题,依据水下目标辐射噪声含有高强度稳定线谱这一特征,该文提出了一种基于波束形成主副瓣比加权的宽带波束形成目标检测方法。该方法首先用二阶锥优化各频带波束形成,得到低旁瓣高增益波束形成;... 针对目标辐射线谱信号未知时的目标检测问题,依据水下目标辐射噪声含有高强度稳定线谱这一特征,该文提出了一种基于波束形成主副瓣比加权的宽带波束形成目标检测方法。该方法首先用二阶锥优化各频带波束形成,得到低旁瓣高增益波束形成;其次利用各频率单元波束形成主副瓣差异形成加权因子;然后利用加权因子对各频率单元波束形成进行加权统计,可以抑制背景噪声能量干扰,增强目标检测信噪比增益,克服传统线谱检测四维显示难点。理论分析和实验结果表明:该方法可以较好地增强目标线谱单元能量、抑制噪声、提高信噪比,改善能量累积检测法在远程目标检测方面的性能。 展开更多
关键词 信息处理技术 目标检测 波束形成 二阶锥优化 主副瓣比加权
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超波束(HBF)用于波束锐化 被引量:12
18
作者 聂良春 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第6期892-895,共4页
介绍了一种波束锐化技术,即超波束形成技术(Hyper Beamforming,HBF),可以在减小波束宽度的同时抑制旁瓣,提高目标检测性能及方位估计能力。该方法结合常规空间加权可以进一步降低旁瓣,从而可以利用较小规模的基阵尺寸,实现大基阵的检测... 介绍了一种波束锐化技术,即超波束形成技术(Hyper Beamforming,HBF),可以在减小波束宽度的同时抑制旁瓣,提高目标检测性能及方位估计能力。该方法结合常规空间加权可以进一步降低旁瓣,从而可以利用较小规模的基阵尺寸,实现大基阵的检测性能。文中给出了恒定束宽HBF实现所需系数,并将该方法应用于CW及FM信号处理,给出了预期的仿真结果。 展开更多
关键词 超波束形成 波束锐化 旁瓣抑制 恒定束宽
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弹载相控阵高重频阶梯变频雷达主瓣干扰抑制 被引量:4
19
作者 何松华 郭腾龙 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期77-83,共7页
针对弹载高重频阶梯变频雷达、相控阵单脉冲测角体制以及主瓣内干扰源数目为2的情况,提出了一种干扰抑制方法以及干扰背景中的目标角度参数估计方法.该方法在修正的方位俯仰坐标系上进行波束形成,实现了方向图函数在方位、俯仰方向上的... 针对弹载高重频阶梯变频雷达、相控阵单脉冲测角体制以及主瓣内干扰源数目为2的情况,提出了一种干扰抑制方法以及干扰背景中的目标角度参数估计方法.该方法在修正的方位俯仰坐标系上进行波束形成,实现了方向图函数在方位、俯仰方向上的可分离性;在各子阵输出信号的基础上利用数字处理形成和通道、方位差通道、俯仰差通道、其他辅助通道等8个独立的通道;采用多通道相关对消技术形成修正的和、差通道,在抑制干扰的同时保持单脉冲比不变.理论分析及仿真结果证实了该方法的有效性. 展开更多
关键词 相控阵 单脉冲雷达 主瓣干扰抑制 自适应波束形成 参数估计
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