非均勻對角加載對陣列波束性能的影響分析

楊佳敏，陶海紅，薛曉超

（1.中國航天科工集團8511研究所，江蘇 南京210007；2.西安電子科技大學雷達信號處理國防科技重點實驗室，陜西 西安710071）

0 引言

基于陣列天線的自適應波束形成在雷達、通信等領域都有著極其廣泛和重要的應用。其本質(zhì)是利用空域的自適應陣列信號處理［1］實現(xiàn)空域濾波，對準目標信號，抑制干擾信號，在方向圖上表示為主瓣指向所需的信號方向，并使其零陷對準干擾方向。采樣協(xié)方差矩陣求逆（SMI）算法是最常用的自適應波束形成方法，但是在實際運用中，陣列天線帶來的誤差會導致主瓣偏移、副瓣電平升高、波束畸變［2］。尤其是利用信號加干擾和噪聲進行協(xié)方差矩陣求逆的自適應方法，當信噪比較大時，雖然干擾零點位置變化不大，但是在信號方向上也可能形成零陷，因而自適應波束形成技術的穩(wěn)健性成為人們十分關心的問題［3］。文獻［4］提出的對角加載的方法，有效地解決了這一問題，減小了協(xié)方差矩陣中噪聲特征值的擴散程度，改善了方向圖畸變。

目前自適應波束形成中對角加載的研究大多是如何尋找最佳的對角加載值［4-6］，如自適應的可變對角加載。但是這些方法都是固定或自適應地加載同一個值，加載不同對角加載值對波束性能的影響這方面的研究很少。本文通過對相關矩陣加載不同值，分析了非均勻對角加載對自適應波束形成性能的影響。文中給出了對角加載原理和加載方式，對非均勻加載做了大量的仿真實驗和性能分析，并使用優(yōu)化算法來獲得非均勻加載值，最后給出結論。……