多約束條件下平面相控陣系統自適應波束形成技術

龔 云

（南京電子技術研究所，江蘇 南京 210013）

0 引 言

自適應數字波束形成（Adaptive Digital Beam Forming，ADBF）技術是近二三十年發展起來的先進的陣列信號處理技術，它通過對陣列天線各個陣元接收信號的復數加權，利用軟件的方法使陣列主波束對準期望信號，零陷對準未知干擾源信號，從而大大提高系統的接收性能。ADBF 具有快速自適應波束置零、超低副瓣、超分辨率、自適應空時處理等優點[1]，在雷達、聲吶、無線通信及射電天文等諸多領域得到了廣泛應用。

平面相控陣系統比線陣系統具有更高的分辨率、更遠的作用距離及更好的抗干擾能力[2]。因此，研究基于面陣的自適應波束形成算法具有很高的實用價值。文獻[3]研究了基于面陣的SMI 自適應DBF 算法，但未研究平面陣在各種約束條件下的波束形成算法。文獻[4]、[5]研究了三種約束條件（主瓣約束、主副瓣約束、主瓣約束且有規定零陷）下線陣的自適應波束形成算法。

本文將文獻[4]中三種約束條件下的波束形成算法推廣到面陣，并且改進第二種約束算法，提出第四種約束條件（主、副瓣同時約束且有規定零陷）下面陣的自適應波束形成算法，推導了該約束條件下的最佳權值表達式，并進行了計算機仿真。

1 矩形平面陣接收波束自適應零陷控制原理

自適應波束形成就是用數字處理的方法，對于某一方向的入射信號，補償由于傳感器在空間的位置不同而引起的傳播路程差導致的相位差，實現同相疊加，從而實現該方向的最大能量接收?！?br>