阵列雷达最优子阵技术

对于大型阵列雷达而言，子阵技术大大降低了系统实现难度和工程代价。目前已广泛应用在地基GBR、地基THAAD、海基SBX、舰载Aegis等先进的雷达装备中，国内在研的新一代大型阵列雷达均遇到子阵技术这一瓶颈难题。本书详细阐述了子阵技术的研究现状和装备应用，系统总结了作者多年来在**子阵设计及子阵级处理方面的研究成果。《BR》　　全书共分7章。首先从子阵技术的内涵及应用出发，给出了子阵划分的数学建模方法，揭示了子阵结构对阵列方向图性能的影响机理。然后在波束形成层面研究了非规则子阵技术和重叠子阵技术，通过不同方式最终实现抑制栅瓣、降低副瓣的目的。最后在阵列处理层面研究了单脉冲处理、旁瓣对消和空时处理中的**子阵划分问题，针对不同应用建立了子阵划分代价函数，并实现了**子阵划分和子阵级处理。

目录
序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 阵列雷达结构演化 1
1.1.1 无源相控阵雷达 1
1.1.2 有源相控阵雷达 2
1.1.3 单元级数字阵列雷达 3
1.1.4 子阵级数字阵列雷达 5
1.2 大规模阵列雷达与子阵技术 6
1.2.1 子阵技术概念 6
1.2.2 子阵技术必要性 8
1.3 子阵技术装备应用 9
1.3.1 陆基相控阵雷达装备中的子阵技术 10
1.3.2 舰载相控阵雷达装备中的子阵技术 13
1.3.3 机载相控阵雷达装备中的子阵技术 16
1.3.4 星载相控阵雷达装备中的子阵技术 17
1.3.5 星载通信装备中的子阵技术 18
1.3.6 电子战装备中的子阵技术 19
1.4 子阵技术学术研究 19
1.4.1 非规则子阵技术 20
1.4.2 重叠子阵技术 25
1.4.3 子阵级单脉冲技术 30
1.4.4 子阵级自适应阵列处理技术 32
1.5 本书概貌 35
参考文献 36
第2章 子阵技术基础 43
2.1 引言 43
2.2 阵列结构及方向图计算 43
2.2.1 广义阵列结构 43
2.2.2 空间坐标系及可见区定义 46
2.3 阵因子栅瓣现象 47
2.3.1 阵元位置格 47
2.3.2 阵因子周期格 48
2.3.3 典型阵列结构的方向图 50
2.4 典型的子阵结构 57
2.5 子阵划分的数学建模方法 59
2.6 本章小结 63
参考文献 64
第3章 非规则子阵技术 66
3.1 引言 66
3.2 多联多边形子阵 67
3.3 基于精确覆盖理论的阵面划分 68
3.3.1 精确覆盖理论 68
3.3.2 精确划分 69
3.3.3 准精确划分 72
3.4 波束形成及性能分析 75
3.4.1 有限视场扫描技术 76
3.4.2 宽带宽角扫描技术 77
3.4.3 天线方向图性能 78
3.4.4 波束扫描性能分析及阵面的进一步优化 83
3.5 低副瓣加权及主瓣赋形技术 88
3.5.1 低副瓣加权分析 88
3.5.2 低副瓣加权实例 89
3.5.3 主瓣赋形分析 91
3.5.4 主瓣赋形实例 92
3.6 最优子阵划分方案遴选 93
3.6.1 子阵划分方案的个数 94
3.6.2 子阵划分方案电性能的差异 94
3.6.3 子阵划分方案优化的建模与求解 95
3.7 大规模阵面子阵分层设计 98
3.7.1 分层设计原理分析 99
3.7.2 分层波束性能分析 100
3.8 非规则子阵实验研究 103
3.8.1 非规则子阵天线研制 103
3.8.2 实验测试 104
3.9 本章小结 105
参考文献 106
第4章 重叠子阵技术 108
4.1 引言 108
4.2 阵列结构和方向图 109
4.2.1 子阵结构 109
4.2.2 方向图的计算 110
4.2.3 一维重叠子阵方向图仿真 112
4.3 优化问题的建立 114
4.3.1 单个波束的优化 115
4.3.2 多个波束的同时优化 117
4.3.3 约束条件的构造方法 118
4.4 平面阵中的重叠子阵技术 120
4.4.1 方向图计算方法 120
4.4.2 优化问题建模 124
4.5 仿真结果与分析 128
4.5.1 一维线阵中的重叠子阵 128
4.5.2 平面阵中的重叠子阵 134
4.6 本章小结 139
参考文献 139
第5章 单脉冲处理中的子阵技术 141
5.1 引言 141
5.2 单脉冲处理中的子阵划分 141
5.2.1 子阵级和差波束形成框架 141
5.2.2 典型的划分方法 143
5.3 基于聚类分析的子阵划分方法 145
5.3.1 优化模型和激励匹配准则 145
5.3.2 聚类子阵划分方法 148
5.3.3 分级聚类子阵划分方法 150
5.3.4 仿真结果与分析 152
5.4 子阵级单脉冲测角技术 161
5.4.1 最大似然准则 161
5.4.2 广义单脉冲原理 164
5.4.3 单脉冲测角性能的理论分析 166
5.4.4 仿真结果与分析 168
5.5 本章小结 172
参考文献 172
第6章 自适应阵列处理中的子阵技术 175
6.1 引言 175
6.2 自适应阵列处理的算法结构 175
6.2.1 SLC技术的算法结构 175
6.2.2 ADBF技术的算法结构 177
6.2.3 STAP技术的算法结构 178
6.3 子阵级信号处理方法 179
6.3.1 子阵级SLC技术 179
6.3.2 子阵级STAP技术 181
6.4 性能指标 185
6.4.1 SLC技术的性能指标 185
6.4.2 STAP技术的性能指标 186
6.5 子阵划分方法 188
6.5.1 旁瓣对消技术中的子阵划分方法 188
6.5.2 SLC阵面设计实例 190
6.5.3 STAP技术中的子阵划分方法 193
6.5.4 STAP阵面设计实例 199
6.6 本章小结 205
参考文献 206
第7章 结束语 208
7.1 研究总结 208
7.2 研究展望 209
参考文献 212
附录A 子阵级移相器最优加权的计算 213
附录B 两个重要等式 215
附录C 激励匹配和方向图匹配之间的等价关系分析 217
彩图