發(fā)布時間：2020-11-14 18:55

　　 由于強自干擾的存在,當(dāng)前射頻系統(tǒng)只能實現(xiàn)同頻分時或者分頻同時的工作模式,而不能實現(xiàn)同頻同時工作。同時收發(fā)技術(shù)是用于解決這種局限的一項新興技術(shù),它通過提高收發(fā)間隔離度達(dá)到減小或消除自干擾的目的。傳統(tǒng)同時收發(fā)主要關(guān)注一發(fā)一收或二發(fā)二收的天線配置,本文針對大規(guī)模數(shù)字陣,研究提高收發(fā)陣列間隔離度的算法,為實現(xiàn)孔徑級同時收發(fā)提供了有力途徑之一。本文主要采用空域方法來最小化耦合信號。首先先采用約束條件下的幅相可調(diào)波束形成來消除耦合信號,通過耦合矩陣表示收發(fā)間耦合關(guān)系,并以最小化耦合信號和最大化目標(biāo)方向增益為約束條件,獲得權(quán)矢量。幅相可調(diào)方法計算簡便,隔離效果較好,但是只適用于線性功放,具有一定的局限性。其次,本文研究了自適應(yīng)波束形成在課題中的應(yīng)用,采用拉格朗日乘子法求得最優(yōu)加權(quán)矢量。以規(guī)定方向的輸出功率為目標(biāo)函數(shù),以耦合約束和方向性約束作為約束條件來構(gòu)建拉格朗日方程,進而求得線性約束最小方差準(zhǔn)則下的最優(yōu)權(quán)值。自適應(yīng)波束形成能夠獲得不同環(huán)境下的最優(yōu)權(quán)向量,但是需要預(yù)先獲取輸入信號的先驗信息。再次,本文考慮唯相位加權(quán)實現(xiàn)收發(fā)隔離。本文采用恒模約束唯相位算法和期望方向增益最大法進行陣列加權(quán)。恒模約束唯相位算法通過求解由唯相位約束,耦合約束和方向性約束組成的方程組來獲得陣列加權(quán)值。期望方向增益最大算法通過構(gòu)建拉格朗日函數(shù),對各參數(shù)求偏導(dǎo)來獲得方程組進行求解。唯相位算法適用于飽和功放,適合在工程中應(yīng)用。但是其算法復(fù)雜度較高,需要進一步研究來提高實時性。最后,針對空域方法處理后的干擾剩余信號,本文采用自適應(yīng)數(shù)字對消進一步提高隔離度。以歸一化干擾剩余信號作為參考信號,分別求得數(shù)字對消器的線性最優(yōu)維納解,以及用最速下降法和隨機梯度下降法求得的對消器權(quán)值。結(jié)果表明,數(shù)字對消能有效減小干擾剩余信號,進一步提高收發(fā)間隔離性能。
【學(xué)位單位】：中國電子科技集團公司電子科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN958.92
【部分圖文】：

?電子科學(xué)研宂所碩士學(xué)位論文第二章幅相可調(diào)波束形成收發(fā)隔離??通過空域波束形成在接收陣列各天線單元處置零可獲得收發(fā)間的高從各發(fā)射天線單元是否采用固定的發(fā)射功率，數(shù)字波束形成可分為幅相可形成和唯相位波束形成。本章主要研究幅相可調(diào)波束形成在收發(fā)隔離中首先對相關(guān)技術(shù)進行簡要介紹，然后對幅相可調(diào)波束置零算法進行數(shù)學(xué)分通過軟件仿真驗證了算法的有效性和可行性。??２．１波束形成及抗干擾技術(shù)??２．１．１波束形成技術(shù)??本小節(jié)介紹一般意義上的波束形成。波束形成是指對陣列信號進行加陣列發(fā)射信號形成的波束指向期望方向，或者使陣列接收到的信號在期望的增益最大，同時對噪聲和干擾進行抑制的過程〖６３］。??

２．２收發(fā)間耦合途徑分析??為減小收發(fā)間耦合干擾信號，首先需要研究耦合干擾信號產(chǎn)生的原因，信號??由發(fā)射陣面耦合到接收陣面的途徑如圖２．２所示：??＾?ｆ??１］，————［］／???－ｅ——??圖２．２收發(fā)間耦合途徑??如圖是一個陣列天線測試臺的示意圖，圖中箭頭符號表示耦合信號的傳播方??向，字母表示不同的傳播途徑，具體各傳播途徑如下：??ａ．

合：??材料（復(fù)合材料、金屬材料等）可能會引導(dǎo)電波在材料表工程上可通過研制新型材料來有效減少表面波。??量泄漏：??，發(fā)射機和接收機間存在能量泄漏，這主要是指位于陣故可通過研究頻率源和射頻子系統(tǒng)中的能量泄漏途徑來影響：??境（如海面）的影響，發(fā)射電波通過反射或散射傳播，我們需要考慮陣列工作時的環(huán)境因素，以此尋找相應(yīng)合矩陣分析??陣列間耦合矩陣進行分析。我們針對均勻線陣進行研數(shù)目為Ｊ，接收孔徑天線單元數(shù)目為Ｋ，陣列信號流
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本文編號：2883844