為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模非均勻相控陣輻射方向圖的快速計(jì)算,針對(duì)基于卷積型的非均勻快速傅里葉變換方法展開研究。利用預(yù)設(shè)的卷積函數(shù)將非均勻陣列通過與沖激函數(shù)卷積的方式得到虛擬的均勻化陣列,滿足使用FFT算法的條件;再在k域采取必要的補(bǔ)償計(jì)算,消除空域卷積作用,從而實(shí)現(xiàn)非均勻陣列陣因子的快速計(jì)算。最后討論了不同卷積函數(shù)對(duì)NuFFT算法計(jì)算精度的影響,結(jié)果表明采用高斯函數(shù)、截?cái)嗳嘞颐}沖等作為卷積函數(shù)時(shí),計(jì)算結(jié)果較為精確。 

【文章來源】：電子信息對(duì)抗技術(shù). 2020,35(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

NuFFT的基本原理

顯然,經(jīng)過公式(5)的變換,fj已經(jīng)由原來服從xj的非均勻分布,轉(zhuǎn)換為服從nΔx均勻分布的fτ形式,并且其數(shù)據(jù)間隔可由參數(shù)τ進(jìn)行控制。在這個(gè)過程中,離散數(shù)據(jù)可以看作是沖激函數(shù)在連續(xù)數(shù)據(jù)上的采樣,如圖2所示。根據(jù)沖激函數(shù)的性質(zhì)可以知道,任意一個(gè)目標(biāo)函數(shù)與沖激函數(shù)的卷積,就相當(dāng)于將該函數(shù)的位置平移到?jīng)_激函數(shù)所在的位置上。在圖2中,實(shí)線箭頭表示非均勻分布的沖激函數(shù),虛線箭頭表示均勻分布的沖激函數(shù)。圖2(a)中的虛曲線表示引入的中間函數(shù),圖中采用的是高斯函數(shù);圖2(b)中的實(shí)曲線表示采用均勻分布沖激函數(shù)重采樣后得到均勻分布的數(shù)值,均勻FFT方法基于圖2(b)的均勻數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

環(huán)形柵格分布陣列相比緊湊的矩形柵格陣會(huì)占用較大的口徑面積,但對(duì)于柵瓣抑制卻是一種較為有效的方案。然而,該陣列單元在直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)參數(shù)呈現(xiàn)非均勻分布狀態(tài),不能直接采用FFT方法計(jì)算其陣列方向圖。假設(shè)環(huán)柵陣沿直徑方向的單元間距為0.7個(gè)波長(zhǎng),沿圓形切向的單元間距為1個(gè)波長(zhǎng),圓心處最內(nèi)圈輻射點(diǎn)源所圍成的圓具有1個(gè)波長(zhǎng)的直徑,那么,當(dāng)輻射點(diǎn)源的圈數(shù)設(shè)為68圈時(shí),所形成的點(diǎn)源數(shù)達(dá)到10131個(gè)(約為100×100),具體分布如圖3。圖4給出了基于NuFFT和場(chǎng)疊加兩種方法所計(jì)算的方向圖結(jié)果。通過計(jì)算兩者的差值,考察主瓣區(qū)域范圍內(nèi),NuFFT算法相對(duì)于電場(chǎng)疊加方法的計(jì)算精度,結(jié)果表明,增益的均方根誤差處于10-5量級(jí),其中最大增益點(diǎn)計(jì)算精度為10-7量級(jí)。誤差分布如圖5所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雷達(dá)技術(shù)發(fā)展綜述及多功能相控陣?yán)走_(dá)未來趨勢(shì)[J]. 李均閣.  甘肅科技. 2012(18)
[2]多功能相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 羅敏.  現(xiàn)代雷達(dá). 2011(09)
[3]相控陣技術(shù)在大氣探測(cè)中的應(yīng)用及面臨的挑戰(zhàn)[J]. 楊金紅,高玉春,程明虎.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2008(02)



本文編號(hào)：3320136