相控阵波控技术:实现低副瓣与信号定向调制
2025-01-16 15:59
No.1329480484320976896
技术概要
PDF全文
本技术介绍了一种新型相控阵动态波控技术,该技术旨在实现低副瓣水平和信号定向调制。该方法涉及以下步骤:1) 确定相控阵信号定向时域的相位和幅度调制向量;2) 设定主瓣和副瓣区间,并构建动态空域响应;3) 优化波控权重函数,并通过全局优化算法求解最优权重;4) 将最优权重应用于相控阵收发通道。该技术利用时域波控自由度,有效降低波束副瓣电平,提高系统性能。
背景技术
相控阵技术是指通过控制多个传感器阵元的幅度和相位,进而合成多个阵元的信号,形成预先设定的合成波束,增强或减弱特定方向的信号。相控阵广泛应用于雷达、无线通信、麦克风、医疗诊断以及射电天文等领域。例如,利用相控阵技术,军用领域的雷达可以实现波束的快速电控扫描,避免耗时的传统机械扫描。又例如,目前的第五代移动通信和未来的第六代移动通信在基站端使用相控阵技术实现多用户的波分复用,提高通信系统的频谱效率。相控阵可以工作于发射和接收状态。相对于单个阵元,相控阵具有更高的幅度和相位自由度,可以合成任意波束。相控阵中的单个传感器的幅度和相位是实现波束控制的关键参数,其中幅度和相位统称为权重。对所有阵元的幅度和相位的控制一般被称为波控。 相控阵中的低副瓣技术是指使波束的副瓣电平尽量低于主瓣电平。这是因为波束的主瓣是指向目标所在位置,而副瓣会远离目标并且可能指向干扰。因此降低副瓣电平有利于减小干扰,提高主瓣接收信号的信杂比。例如,雷达通过降低副瓣技术可以抑制副瓣杂波和来自副瓣的有意或无意干扰。无线通信通过低副瓣技术可以降低不同用户间的干扰。传统的低副瓣波控方法有窗函数法、基于凸优化的方向图综合法以及基于全局优化的方向图综合法。其中,窗函数法可直接获取解析形式的权重参数,但一般只适用于均匀阵列。凸优化法和全局优化法需要进行迭代求解,意味着两者的计算复杂度较高。凸优化的计算复杂度小于全局优化,但全局优化的应用范围比凸优化更广。 以上三种波控方法可以满足一般场景应用,但都存在共同的特点,即在一个工作周期内波控权重保持固定不变。对于雷达,一个工作周期是指一个相干处理周期。对于无线通信,一个工作周期则是指一段消息的传递周期。波控权重保持不变意味着,一方面主瓣和副瓣之间只有幅度的差异,另一方面时域的自由度没有被利用。主瓣和副瓣只有幅度差异意味着利用高灵敏度接收机仍可以从副瓣接收与主瓣相同的信息,或者利用高功率干扰设备仍然可以使从副瓣进入的信号干扰主瓣信号。如何利用时域的自由度来进一步增强相控阵的波控性能目前很少被研究。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
潘玉剑  杨阿锋  胡杰民
技术所属: 杭州电子科技大学
相关技术
灾后无人机通感系统的任务调度与资源分配方法及装置 灾后无人机通感系统的任务调度与资源分配方法及装置
一种基于深度学习的室内可见光融合定位方法 一种基于深度学习的室内可见光融合定位方法
一种蜂窝通信流量预测方法、系统及程序产品 一种蜂窝通信流量预测方法、系统及程序产品
基于SGX的面向无线医疗传感器网络的可搜索加密方法 基于SGX的面向无线医疗传感器网络的可搜索加密方法
一种水下无线光通信的湍流模型及通信系统性能计算方法 一种水下无线光通信的湍流模型及通信系统性能计算方法
基于残余光载波的相干无源光网络载波恢复方法 基于残余光载波的相干无源光网络载波恢复方法
基于孪生网络和射频指纹的发射机认证与识别方法及系统 基于孪生网络和射频指纹的发射机认证与识别方法及系统
一种宽带频谱扫描和拼接方法及系统 一种宽带频谱扫描和拼接方法及系统
多模态环境语义辅助的工业无线系统毫米波波束预测方法 多模态环境语义辅助的工业无线系统毫米波波束预测方法
适应高海况的海上无人平台对星通信天线系统与波束成形方法 适应高海况的海上无人平台对星通信天线系统与波束成形方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利