自适应天线
自适应天线
自适应天线(adaptive antenna)亦称调零天线处理器(SNAP),能够自动将天线最大辐射方向对准对所需电台而将天线方向图的波瓣零位对准干扰电台的一种自动抗干扰天线,这是从空域上反电子对抗的一种有效措施。在结构上它由天线阵列自适应处理系统构成,故又称自适应阵列。
应用
接收用的自适应阵列能自动调整极化,对所需信号的极化衰减最小,能自动将最大接收方向调整到所需信号来波方向,能自动将零向调向干扰来波方向,所以它具有极为灵活可靠的抗干扰检测能力。发射用的自适应阵列能自动调整方向图,从而将能量射向所需的空间角域。由于具有以上良好特性,自适应阵列广泛应用于通信、雷达、射电天文等领域。
通常的阵列由若干个单元组成。调整各单元激励的幅度和相位(称为复加权,并用W1、W2、…、Wn表示),便可控制天线方向图形状。自适应阵列便是通过自适应处理系统来调整各单元的复加权,从而实时自动地得到需要的方向特性。若阵元数目为n,则该阵列可以抗n-1个来自不同方向的干扰,并称n元阵列有n-1个空间自由度。复加权电路通常由抽头延迟线和实数乘法器组成。若抽头数为m,则该复加权电路可以对m-1个频率形成需要的复加权,并称m个抽头的延迟线复加权电路有m-1个频率(或时间)自由度。因此,所对抗的干扰越多,频带越宽,自适应阵列结构就越复杂。
自适应处理系统是自适应阵列的心脏。它的功能是适应客观环境和需要,给出正确调整复加权的控制信息。自适应处理系统有两个重要的问题,一是准则,二是算法。
自适应处理系统所追求的目标和在什么意义上逼近目标,称为自适应准则。通常可以按以下几种意义逼近目标:均方误差最小准则、似然比最大准则和信噪比最大准则等。准则是设计自适应处理系统的出发点。
自适应过程是一个不断逼近目标的过程。它所遵循的途径以数学模型表示,称为自适应算法。通常采用基于梯度的算法,其中最小均方误差算法(即LMS算法)尤为常用。自适应算法可以用硬件(处理电路)或软件(程序控制)两种办法实现。前者依据算法的数学模型设计电路,后者则将算法的数学模型编制成程序并用计算机实现。算法有很多种,它的选择很重要,它决定处理系统的性能质量和可行性。
性能质量
自适应阵列的性能质量主要有四个方面。①收敛速率:即适应过程的快慢;②稳态失调量:自适应完成后阵列性能与最优极限之间的差距;③稳定性:适应结果是否稳定单值;④可行性:实现自适应的硬件或软件是否可以实现或造价是否太贵。这几个方面往往是矛盾的,必须采取折衷设计。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 11:38
目录
概述
应用
参考资料