重叠子阵平面相控阵ADBF的方向图控制.pdf

第29卷第12期系统工程与电子技术Vol.29No.12
2007年12月SystemsEngineeringandElectronicsDec.2007

文章编号:1001506X(2007)12200105

重叠子阵平面相控阵ADBF的方向图控制
胡航,李绍滨,邓新红
(哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院,黑龙江哈尔滨150001)

摘要:提出了二维子阵级ADBF的信号模型,适用于任意的平面相控阵。研究了基于失配最优检测器的
二维子阵级ADBF,它是对常规二维子阵级ADBF的一种修正,通过引入一个失配的导向向量,可对方向图进行
有效的控制。该方法在无干扰时可得到所希望的静态方向图,因而解决了ADBF在自适应与非自适应工作模式
之间的转换问题;而在存在干扰的情况下,与常规方法相比,明显改善了旁瓣电平。基于失配最优检测器的方法
对重叠子阵和非重叠子阵均适用,克服了基于归一化的方法只适用于非重叠子阵的局限性。仿真结果证明了所
提出方法的有效性。
关键词:子阵级相控阵;自适应数字波束形成;失配最优检测器;方向图控制;旁瓣抑制
中图分类号:TN957.51;TN911.7文献标志码:A
PatterncontrolforplanarphasedarrayADBFwithoverlappedsubarrays

HUHang,LIShaobin,DENGXinhong
(SchoolofElectronicsandInformationTechnology,HarbinInst.ofTechnology,Harbin150001,China)

Abstract:Thesignalmodelof2DADBFatsubarraylevelsuitableforanyplanarphasedarrayispresen
ted.2DADBFatsubarraylevelbasedonmismatchedoptimumdetectorisstudiedwhichisamodificationfor
conventional2DADBFatsubarraylevel.Byintroducingamismatchedsteeringvector,thismethodachieves
thedesiredquiescentpatternintheabsenceofjammer,therebytheconversionproblembetweenadaptiveand
nonadaptiveworkmodesofADBFisresolved.Ontheotherhand,itimprovesthesidelobelevelmarkedlycom
paredwiththeconventionalmethodinthepresenceofjammer.Themethodbasedonmismatchedoptimumde
tectorissuitableforbothnonoverlappedandoverlappedsubarraysandovercomesthelimitationthatthemethod
basedonnormalizationprocessingonlysuitsnonoverlappedsubarrays.Simulationresultsindicatethevalidity
oftheintroducedmethod.
Keywords:phasedarrayatsubarraylevel;adaptivedigitalbeamforming;mismatchedoptimumdetector;
patterncontrol;sidelobesuppression

0引言统中ADBF不应被看作是一个孤立的部分,当利用其进行
干扰抑制时,还应支持其它一些功能。
对自适应数字波束形成(adaptivedigitalbeamforming,例如对子阵输出进行最优自适应滤波将破坏所期望的
ADBF)的研究进行了30余年,提出了很多有效的方法,但由锥削加权得到的和方向图,并导致旁瓣电平显著增加;在
这些方法多是阵元级方法。ADBF技术在相控阵雷达中具没有干扰(仅存在热噪声)的情况下这种影响尤为严重。我
有重要应用,此时阵列常常包含成百上千个阵元,通常采用们希望在不存在干扰时,自适应方向图能够与静态方向图
[1]
子阵结构,为此必须采用子阵级ADBF。在子阵级AD一致,这样可使系统不必在自适应和非自适应工作模式之
中通常阵元级的锥削加权用于抑制和方向图的旁瓣
BF,,间进行转换,这就是静态方向图控制问题。
而子阵级加权用于进行自适应[2]。
国内外对子阵级ADBF的