【摘 要】
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频控阵雷达（Frequency Diverse Array,FDA）通过在各个阵元的发射载频上施加一个微小的频偏,进而其发射波束在距离-角度平面呈’S’状,表现出距离-角度耦合性、周期性、自动扫描性等。本文针对频控阵发射波束的时变性、周期性和距离-角度相关性等关键特性,对其发射波束形成方法和应用方法进行了深入的研究,主要包括频控阵发射波束距离-角度去耦合方法;用于干扰抑制的频控阵发射波束形成方法;
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频控阵雷达（Frequency Diverse Array,FDA）通过在各个阵元的发射载频上施加一个微小的频偏,进而其发射波束在距离-角度平面呈’S’状,表现出距离-角度耦合性、周期性、自动扫描性等。本文针对频控阵发射波束的时变性、周期性和距离-角度相关性等关键特性,对其发射波束形成方法和应用方法进行了深入的研究,主要包括频控阵发射波束距离-角度去耦合方法;用于干扰抑制的频控阵发射波束形成方法;以及频控阵在波束形成中的误差分析方法。主要研究工作和创新点如下:（1）频控阵发射波束距离-角度解耦合方法研究:针对频控阵波束的距离-角度耦合问题,本文提出了一种基于泰勒窗函数型频偏编码算法,通过利用泰勒窗函数来打破原来的线性增量型频偏规则,对频控阵每个阵元所加载的频偏进行重新编码,进而得到新的基于泰勒窗的频偏向量,利用该频偏向量即可实现频控阵发射波束的距离-角度解耦合的目的。（2）用于干扰抑制的频控阵发射波束形成方法研究:针对频控阵用于干扰抑制的这一应用场景,本文提出了两种用于干扰抑制的频控阵发射波束形成方法;第一种方法主要针对已知干扰位置的情况,通过设计通用多项式的零点位置,其中零点位置即为干扰源位置,来优化频控阵的发射波束表达式,进而可实现在给定的干扰源位置处形成零功率点,最终达到对已知位置的干扰进行抑制的目的;第二种方法主要针对未知干扰位置的情况,通过利用切比雪夫多项式对频控阵的波束进行优化,进而将频控阵波束的旁瓣电平压制到一个设定的较低的值,进而可以减小出现在旁瓣区域的未知干扰能量,实现对未知位置的干扰进行抑制的效果。（3）频控阵波束误差分析:针对频控阵波束形成时可能存在的误差问题,本文提出了一种改进的基于区间算法（Interval Algorithm,IA）的误差分析方法,并将其分别适用于对频控阵的频偏误差和阵元位置误差分析,该方法首先假定频控阵的频偏误差或阵元位置误差存在于一个已知的区间,然后便可将其转化为相应的相位误差区间,再通过利用改进的区间划分规则求出区间中点和区间宽度值,最后代入推导出的基于改进区间算法的频控阵误差模型,进而便可求得由误差引起的波束上界和下界值,通过利用求得的波束误差区间的上界和下界值,便可对频偏或阵元位置误差可能对波束性能造成的影响进行相应的分析。
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