阵列信号处理知识点合集
阵列信号处理知识点合集
- 1 阵列天线的辐射机理
- 2 空间色散和孔径渡越
- 2.1 空间色散
- 2.2孔径渡越
- 3 天线增益和阵列天线有效孔径,天线增益和波束宽度的关系
- 4 空时滤波算法自由度分析
- 5 单脉冲体制
1 阵列天线的辐射机理
”干涉“和”衍射“是区别”波“和”粒子“的两个基本特征,电磁波作为”波“的一种,自然也具备”干涉“和”衍射“现象。其中,所谓”波的干涉“,即具有相同工作频率的两个或多个波源所产生的波在空间传输的过程中,会发生叠加的现象,从而形成”波峰“和”波谷“交替出现的现象。
阵列天线的辐射机理就是大量天线单元辐射的电磁波产生了”干涉“现象,不同天线阵元辐射的电磁波,同相叠加时,产生波瓣,在反相相消的地方,形成零点。
2 空间色散和孔径渡越
2.1 空间色散
相控阵天线采用移相器改变波束指向,当其在宽带工作时,随着信号频率的变化,波束空间指向角度也会发生变化。即出现波束的空间色散。
这是因为相控阵天线的权值所用的频率和方向矢量所用的频率不同,使得天线的波束指向指不准,进而导致空间色散。
孔径效应
2.2孔径渡越
孔径渡越时间就是信号到达相邻两个阵元的时间差,即
tao= d*sin( theta ) /c
3 天线增益和阵列天线有效孔径,天线增益和波束宽度的关系
4 空时滤波算法自由度分析
自由度分析
5 单脉冲体制
阵列天线的方向图中的和波束、差波束被广泛关注,其背景为雷达搜索中的”单脉冲体制“。通过窄波束扫描获得目标的位置和距离信息是现代雷达的主要功能,其中“单脉冲技术”为应用最普遍的技术体制。
脉冲雷达天线要求产生一个主瓣的和波束以及具有两个(或四个)主瓣的差波束。差波束的两个峰值之间的最小值称为“零值”。和波束的作用是探测目标的距离(r)和进行距离跟踪;差波束的作用是探测目标的方位角和俯仰角信息(θ,fine)和进行角跟踪。
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