通信 顾晶--论文.docx

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时间：2021年x月x日
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
页码：第页 共10页
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摘要：
本文主要讨论了天线阵列（antenna array）在产生多波束方面的研究工作，总结了一些已有算法，同时给出一些新的方法，相比起已有算法，更为有效。并通过方针证明了我的观点。
背景：
1．天线、天线阵
天线是一种以发射和接收电磁能量的设备。有许多场合有单个辐射器（简称单元）构成的天线可以很好的完成发射和接收电磁能量的任务。单个辐射器的形式很多，可以是简单的偶极子或环天线，、环境、制造成本和许多其他因素。有些特定用途要求天线有较强的方向性和较高的增益，要求天线的方向图能够扫描或具有其他特殊的性能，这是单个辐射器往往难以胜任，解决问题的主要方法就是采用由多个辐射器按一定方式排列而组成的天线阵列。虽然组成天线阵列的各单元原则上可以是不同形式的，但在大多数实际应用的情况下天线阵列的各单元不但是形式相同，而且其取向也相同。直线阵列就是由多个互相分离且其中心排列在一条直线上的多个辐射源组成的天线阵，平面阵列则是有许多按一定规则排列在一个平面上的辐射源组成的天线阵。
有某种单元组成的天线阵中通常有四个参数是可变的，这四个参数是单元总数、各单元的空间分布、激励幅度函数和激励相位函数。从分析的观点来看，这四个参数应当是给定的，阵列的分析问题就是要根据这些给定的参数确定阵列的辐射特性，即确定方向图、方向系数、增益和阻抗。阵列的综合问题则是要确定这些参数，使阵列的某些辐射特性满足给定的要求，或使阵列的辐射方向图尽可能的逼近预给的方向图。
2．天线的基本参数及术语
方向图
辐射功率密度
辐射强度
方线性系数
增益
主瓣
主瓣宽度
旁瓣
3．单波束天线阵列
以线阵为例，有右图，图中圆圈代表单个阵元，则第n各阵元上接收到的信号为：
。。。（1）
其中， 。。。（2）
设第n各阵元的加权值为ωn，则天线阵列对信号的接收可等效为如下图所示的的一个FIR滤波器。天线阵列对信号的接收又被称为空域滤波就是这个道理。在这里，主要集中在对线阵的讨论，因为有以上的分析可知，对于任意一种分布的阵列，都可以将其写成一个向量，该向量中每一分量都对应一个阵元的加权值，也即将其等效为了一个线阵，当然，此时的接收信号的表达式不再（1）式那样的简单，但并无实质的差别。
二．我所做的工作：
我针对天线阵列对多波束信号的接收与处理作了分析，在两方面取得了成果。
第一， 通过分析、推导与仿真，给出一种快速算法：对于多个方向上来的信号，若不考虑背景噪声，只要阵元数大于所要接收的信号数，就可以无失真的对恢复各个信号。
第二， 一个阵列要发射独立的六个波束，或者等效的独立接受六个不同方向的信号，需要六组权值，分别产生六组单波束，将其叠加。由于单波束的主瓣宽度，旁瓣等的影响，六个单波束之间的互相影响是很严重的。我设计了与现有方法不同的方法来优化加权值，取得了很好的效果。
下面分别作介绍。
1。考虑一个等