Адаптивные антенные решетки телекоммуникационных систем, реализующие градиентные алгоритмы в статической или динамической системе координат управления

• Автор: Хассан Али
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1 ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА ААР. КРАТКИЙ ОБЗОР. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Предварительные замечания

1.2 Назначение ААР и их классификация

1.3 Классификация ААР

1.3.1 Полоса частот 1 б

1.3.2 Структура антенной решётки ,

1.3.3 Критерий адаптации

1.3.4 Алгоритмы адаптации
1.3.5 Обработка сигналов
1.4 Краткий обзор публикаций в области адаптивной компенсации помех

1.5. Выводы по главе 1
ГЛАВА 2 АДАПТИВНЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЁТКИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ, УПРАВЛЯЕМЫЕ В СТАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ КООРДИНАТ
2.1 Эффективность телекоммуникационных систем адаптации
2.2 Описание сигналов н временных процессов в узкополосных ААР
2.3 Целевые функционалы ААР телекоммуникационных систем
2.3.1 Функуцонал Ф,(к)
2.3.2 Функционал Ф2(Й')
2.3.3 Функционал Ф3(#)
2.4 Градиенты целевых функционалов
2.5 Динамика процесса адаптации
2.5.1 Вводные замечания. Структурные схемы ААР
2.5.2 Вычисление собственных векторов матрицы < Я" >
2.5.3 Стационарные режимы ААР

2.6 Расчётные результаты
2.7 Выводы-по главе 2
ГЛАВА 3 АДАПТИВНЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЁТКИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ, УПРАВЛЯЕМЫЕ В ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ КООРДИНАТ
3.1 Динамическая система исполнительных координат
3.2 Анализ рельефа целевых функционалов
3.2.1 Вводные замечания
3.2.2 Алгоритм и программа поиска локальных минимумов функции многих переменных
3.2.3 Подпрограмма построения гистограмм
3.2.4 Рельеф функционала Р"а в конкретных помеховых ситуациях
3.3 Градиентные алгоритмы адаптации в динамической системе координат и соответствующие им структурные схемы ААР 112'
3.3.1 Численные результаты
3.4 выводы по главе 3
ГЛАВА 4 ДИНАМИКА ПРОЦЕССА АДАПТАЦИИ С УЧЁТОМ РЕАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ
4.1 Комплексный весовой умножитель (КВУ)
4.1.1 Реализация КВУ на СВЧ
4.1.2 Область регулирования весового множителя
4.1.3. Динамика процесса адаптации при наличии мертвых зон КВУ
4.1.4. Результаты компьютерного моделирования
4.2. Комплексный коррелятор
4.3 Приёмник с логарифмической амплитудной характерисикой
4.3.1 Алгоритм линейно-ломаной аппроксимации ЛАХ
4.3.2 Динамика процесса регулирования
4.3.3 Численные результаты
4.4 Выводы по главе 4
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АА - адаптивная антенна
ААР - адаптивная антенна решетка
АКП - адаптивный компенсатор помех
АР - антенна решетка
АФР - амплитудно-фазовое распределение
АЭ - антенный элемент
Гет. - гетеродин
ДН - диаграмма направленности ДОС - диаграммо-образующая схема К - коррелятор
КВУ - Коэффициент весовой умножитель
КК - Комплексный Коррелятор
кпд - коэффициент полезного действия
Кэфф - коэффициент эффективности системы адаптации
с/(п+ш) - отношение сигнал/(помеха+шум)
ПФ - полосовой фильтр
ПЧ - промежуточная частота
РЛС - радиолокационные системы
РТС - радио телекоммуникационные системы
САУ - система автоматического управления
СМ - смеситель
ТКС — телекоммуникационные системы ФАР - фазируемая антенная решетка ЭМ - электромагнитный
ЭУДОС - электрически управляемая диаграммо-образующая схема

Суть процесса адаптации в узкополосной ААР независимо от варианта технической реализации (на несущей частоте в высокочастотном тракте, на промежуточной частоте при супергетеродинном приёме, в процессоре цифровой АР) состоит в весовой обработке принятых сигналов, т.е. в формировании сигнала (или - “цифры”) на выходе ААР, комплексная амплитуда которого 5",Л есть взвешенная сумма. Для ААР с основным элементом или для ААР с частичной адаптацией (рис 2.3а), имеем
(2.18)

При полной адаптации (рис 2.36) сигнал на выходе ААР представляет собой взвешенную сумму всех принятых сигналов
йЛКШОЛ'- (2-19)

Здесь Щ,(() - комплексные весовые коэффициенты, формируемые цепями адаптации в соответствии с тем или иным алгоритм, и в совокупности, образующие И-мерный комплексно значный вектор IV(г) ={^,,(/)}, называемый весовым вектором.
Очевидно, что в текущий момент времени 1 ДН ААР Д(<9,/) однозначно определяется весовым вектором ('Р(г):
/о(^)+Е^»(0' (ААР с частичной адаптацией)
. , " • (2-20) (ААР с полной адаптацией)
Важно отдавать себе отчёт в том, что в ААР протекают временные процессы, каждому из которых соответствует свой темп/масштаб времени:
• реальные сигналы, принимаемые АР, и шумы в полосе пропускания приёмников - это высокочастотные квазигармоничеекые сигналы с
периодом Г =--, например, в диапазонах пикосекунд, наносекунд, микросекунд;