隨著高速飛行器的發(fā)明,傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)由于天線慣性越來越難對高速飛行器進(jìn)行探測,而相控陣?yán)走_(dá)在波束轉(zhuǎn)換速度以及波束形成靈活性上的巨大優(yōu)勢,使其已經(jīng)受到各國的廣泛關(guān)注,同時也成為一個重點(diǎn)發(fā)展的雷達(dá)體制。對于大型面陣天線的相控陣?yán)走_(dá),其天線陣元個數(shù)可能會多達(dá)上萬個,導(dǎo)致對目標(biāo)進(jìn)行角度測量時運(yùn)算量會很大,實(shí)時性問題難以解決,因此如何降低面陣天線情況下雷達(dá)測角的運(yùn)算量是一個急需解決也必須解決的問題。本文對面陣天線情況下測角運(yùn)算量過大的問題進(jìn)行了研究和分析。本文首先介紹了線性和平面陣列的信號模型及波束形成技術(shù),然后介紹了幾種常規(guī)的測角方法,包括傳統(tǒng)的波束掃描測角法、最優(yōu)權(quán)下的Capon最小方差法及最大似然法,并討論了最大似然法與波束掃描法之間的關(guān)系。由于最大似然法涉及多維尋優(yōu)而Capon最小方差法需要進(jìn)行矩陣求逆,導(dǎo)致其在測角時運(yùn)算量很大,不利于在實(shí)際工程中應(yīng)用。而波束掃描方法在進(jìn)行一維角度測量時原理簡單,運(yùn)算量較小且具有良好的測角性能,因此波束掃描方法在運(yùn)算量上具有很大的優(yōu)勢。但是對于大型平面陣列天線,由于目標(biāo)方位角和俯仰角相互耦合,要對目標(biāo)角度進(jìn)行測量時需要同時在俯仰維和方位維進(jìn)行二維波束掃描,導(dǎo)致算法運(yùn)算量急劇增大。針對該問題,通過考慮陣列天線傾斜對方位角和俯仰角度帶來的耦合,利用天線波束指向的先驗(yàn)信息,本文提出一種改進(jìn)的二維波束掃描方法以減小二維波束掃描方法的運(yùn)算量,該方法將二維波束掃描問題轉(zhuǎn)化為兩個一維波束掃描問題,大大較低了二維角度測量所需的運(yùn)算量,同時具有較傳統(tǒng)二維波束掃描方法相當(dāng)?shù)慕嵌葴y量性能。最后,通過對單脈沖方法的研究,給出了一種面陣天線情況下的單脈沖測角方法,該算法能夠進(jìn)一步減少面陣天線情況下測角的運(yùn)算量,同時保持較好的測角性能。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TN958.92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2819917