陣列天線具有方向性強(qiáng)、增益高、波束可實(shí)現(xiàn)電掃描等顯著技術(shù)優(yōu)勢,能夠明顯提高探測以及跟蹤目標(biāo)的可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性,廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、移動與衛(wèi)星通信、生物醫(yī)學(xué)工程等各類軍民用領(lǐng)域。然而,由于陣列單元數(shù)量的不斷增多以及使用年限的增長陣列性能將會逐漸退化,導(dǎo)致陣列單元發(fā)生失效的概率增大。失效單元將引起最大副瓣電平以及零陷位置與深度等輻射特性發(fā)生改變,影響波達(dá)方向估計(jì)精度和自適應(yīng)波束形成算法性能,嚴(yán)重時(shí)將使雷達(dá)系統(tǒng)對微弱目標(biāo)的檢測能力和抗干擾能力下降,直接影響武器裝備戰(zhàn)技術(shù)性能的充分發(fā)揮。因此,對于判斷失效單元位置以及數(shù)量的診斷算法開展深入研究具有重要的理論意義和鮮明的工程價(jià)值。為了獲得足夠高的分辨率和可靠的診斷結(jié)果,以矩陣算法和反向傳播算法為代表的經(jīng)典陣列失效單元診斷算法受到采樣個(gè)數(shù)不得小于陣列單元個(gè)數(shù)這一約束性條件的限制。隨著陣列單元個(gè)數(shù)的不斷增加,經(jīng)典診斷算法需要采集大量數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)采集過程是一件耗時(shí)費(fèi)力的工作,將會引起診斷時(shí)間的延長和診斷效率的降低。因此,在確保診斷性能的前提下探索能夠突破采樣個(gè)數(shù)限制的新型診斷算法,對于縮短診斷時(shí)間、提高診斷效率、節(jié)約診斷費(fèi)用等方面將會產(chǎn)生顯著的促進(jìn)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于智能優(yōu)化的診斷算法
        1.2.2 基于程序控制的診斷算法
        1.2.3 基于場域變換的診斷算法
        1.2.4 基于壓縮感知的診斷算法
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 壓縮感知診斷算法的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 經(jīng)典框架
    2.3 理論基礎(chǔ)
        2.3.1 必要性分析
        2.3.2 可行性分析
    2.4 壓縮感知診斷算法優(yōu)勢
        2.4.1 與換相測量法比較
        2.4.2 與矩陣法比較
        2.4.3 與貝葉斯壓縮感知算法比較
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于確定性采樣策略的壓縮感知遠(yuǎn)場診斷算法
    3.1 引言
    3.2 遠(yuǎn)場診斷模型
    3.3 基于第一類確定性采樣策略的診斷算法
        3.3.1 第一類確定性采樣策略
        3.3.2 算法原理
        3.3.3 算法流程
        3.3.4 性能分析
    3.4 基于第二類確定性采樣策略的診斷算法
        3.4.1 第二類確定性采樣策略
        3.4.2 算法原理
        3.4.3 算法流程
        3.4.4 性能分析
    3.5 兩類診斷算法性能比較
        3.5.1 觀測矩陣相關(guān)性
        3.5.2 診斷成功概率與失效單元個(gè)數(shù)關(guān)系
        3.5.3 診斷成功概率與遠(yuǎn)場采樣個(gè)數(shù)關(guān)系
        3.5.4 診斷成功概率與信噪比大小關(guān)系
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于非凸優(yōu)化的壓縮感知近場診斷算法
    4.1 引言
    4.2 近場診斷模型
    4.3 基于隨機(jī)擾動技術(shù)的非凸優(yōu)化診斷算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 算法流程
        4.3.3 性能分析
    4.4 基于迭代重加權(quán)最小二乘的非凸優(yōu)化診斷算法
        4.4.1 算法原理
        4.4.2 算法流程
        4.4.3 性能分析
    4.5 兩類診斷算法性能比較
        4.5.1 重構(gòu)均方根誤差的累積分布函數(shù)
        4.5.2 診斷成功概率與失效單元個(gè)數(shù)關(guān)系
        4.5.3 診斷成功概率與近場采樣個(gè)數(shù)關(guān)系
        4.5.4 診斷成功概率與信噪比大小關(guān)系
    4.6 本章小結(jié)
第5章 壓縮感知診斷算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 平面近場測量系統(tǒng)
    5.3 標(biāo)準(zhǔn)采樣策略
    5.4 實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)值仿真
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)原理
        5.4.2 數(shù)值仿真
    5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝
個(gè)人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]失效陣元對陣列天線性能影響分析[J]. 朱賽,蔡金燕,韓春輝,安婷,曲利峰.  電光與控制. 2019(08)
[2]陣列天線失效單元的診斷研究[J]. 朱寧龍,高鑫.  艦船電子工程. 2018(08)
[3]Sparse recovery in probability via lq-minimization with Weibull random matrices for 0 < q ≤ 1[J]. GAO Yi,PENG Ji-gen,YUE Shi-gang.  Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities. 2018(01)
[4]旋轉(zhuǎn)單元電場矢量法的真解判定方法[J]. 衛(wèi)旭芳.  火力與指揮控制. 2017(04)
[5]利用對稱結(jié)構(gòu)和結(jié)合差分進(jìn)化的文化算法檢測陣列中的故障傳感器（英文）[J]. Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN.  Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(02)
[6]掃描波束天線無相位近場測量技術(shù)[J]. 尚軍平,左炎春,胡永浩,王媛,宋康.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]無相位近場天線測量技術(shù)[J]. 尚軍平,左炎春,胡永浩,王媛,宋康.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]陣元失效對相控陣天線低副瓣的影響分析[J]. 潘超,張任,李瑞.  艦船電子工程. 2016(04)
[9]相控陣天線快速校準(zhǔn)方法[J]. 王煥菊,孫厚軍.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[10]壓縮感知非凸優(yōu)化超寬帶信道估計(jì)方法研究[J]. 王沙飛,楊俊安,溫志津.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(12)

博士論文
[1]相控陣天線快速測量與校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 尚軍平.西安電子科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]無相位近場天線測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 左炎春.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]共形陣的優(yōu)化設(shè)計(jì)及故障診斷算法研究[D]. 龍政斌.電子科技大學(xué) 2017
[3]球面近場測量誤差分析與診斷方法研究[D]. 劉勇.電子科技大學(xué) 2016
[4]相控陣天線快速測量與校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 程開明.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]陣元失效對方向圖影響及修復(fù)算法研究[D]. 張燕來.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]相控陣天線快速測量算法和故障診斷的研究[D]. 蔣帥.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]相控陣天線快速測量研究[D]. 蘭關(guān)軍.西安電子科技大學(xué) 2008
[8]相控陣天線快速測量法研究[D]. 王麗萍.西安電子科技大學(xué) 2002



本文編號：3628419