共形阵列天线超宽频带波达方向实时估计
2014-08-26司伟建万良田刘鲁涛田作喜蓝晓宇
哈尔滨工程大学学报 2014年7期
司伟建,万良田,刘鲁涛,田作喜,蓝晓宇
(1.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.大连测控技术研究所水下测控技术国家重点实验室,辽宁大连116013;3.沈阳航空航天大学电子信息工程学院,辽宁沈阳110136)
共形天线已经被应用在雷达、声呐、无线通信等许多领域[1]。特别是集成在星载飞行器、航天飞行器、导弹以及陆地交通工具上。共形天线具有优越的空气动力学性能,节省空间体积,消除随机引入的视线误差,可以增加天线潜在的孔径等优点[2-3],今后共形天线将具有很好的应用前景。
由于共形载体变化的曲率,传统的波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法,例如 MUSIC算法和ESPRIT算法不能直接应用到共形阵列中。文献[4-5]提出了具有高分辨率的共形阵列天线DOA估计算法。文献[4]利用MUSIC算法和子阵分割技术实现共形阵列天线的DOA估计,但是谱峰搜索的计算量太大。文献[5]提出了一种基于柱面共形阵列天线的DOA和频率联合估计算法。然而文献[4-5]中导向矢量的数学模型过于复杂,并且阵元之间的间距必须为半波长[6]。当入射信号频率相对较高时,阵元之间的距离过于靠近,相邻阵元之间的互耦十分严重[7]。干涉仪测向方法是另一类波达方向估计方法,它可以用来进行超宽频带测向[8-9]。文献[8]中的方法不需要网格搜索,估计结果是闭式解,适于实时处理的情况。文献[9]总结了常用的干涉仪测向方法。然而文献[8-9]假设天线是共平面的。共形在飞行器的共形阵列天线,天线阵元很难在一个平面内,上述提到的方法都不能有效的工作。……
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