臺灣博碩士論文加值系統

本文係作二維陣列天線強健式零化延展之研究，吾人採用Howells-Applebaum作法以決定最佳權重矩陣。經系統提供目標及干擾源的方位資訊後，即可得出最佳權重矩陣，它可以控制天線場型使得主波束對準目標，零點對準干擾源。當系統沒有零點控制的需求時，即刻回到對目標方位的場型合成作法。另為了簡化逆矩陣求解的複雜運算程序，吾人加入特徵分析及保留主項法，並對於零點加寬的作法加以研究分析，最後透過MATLAB推演分析，分別在一維及二維天線陣列條件下，進行模擬與驗證，證明此一強健式零化程序具有重要價值，可供未來主動相列雷達研發參考運用。

In this paper, a multiple null algorithm that can be adjust the number, width and depth of multiple nulls in according with the requirements is presented for the improvement of the interference cancellation capability of two dimensional array antennas. The Howells-Applebaum algorithm, Eigen value decomposition (EVD) and principal component methods are employed to robustly simplify the computation of inverse interference covariance matrix and determine the optimal weighting matrix of the multiple null digital beam former (DBF). If there is no jamming occurred, the DBF recovers to its normal pattern. Final, the numerical simulations of the multiple null DBF are used to demonstrate its anti-jamming capability for the two dimensional array antennas.

1. 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究方法 3
1.3論文架構 3

2. 背景介紹 5
2.1雷達原理 5
2.2相位陣列雷達 5
2.3被動相位陣列雷達 5
2.4主動相位陣列雷達 7
2.5主動相位陣列雷達特點 9
2.6發射/接收模組 9
2.7相列雷達天線場型合成原理 11

3. 天線場型控制方法 13
3.1天線元件擺放位置、導引向量及權重矩陣 13
3.2控制主波束指向作法 16
3.3抑制旁波作法 17
3.4抑制干擾作法 18
3.5抑制干擾的強健性（Robust）作法 23
3.5.1 Covariance matrix taper 24
3.5.2 Multiple nulls 26
3.6抑制干擾的強健性（Robust）作法比較 28
3.6.1 單一組零點比較情況一（ ） 28
3.6.2單一組零點比較情況二（ ） 30
3.6.3多組零點比較（ ） 32
3.6.4抑制干擾的強健性（Robust）作法比較結論 34

4. 造成誤差狀況 35
4.1數位化控制方式造成誤差 35
4.2工作頻率變換的影響 40
4.3天線元件損壞 41
4.4導引向量錯誤 42
4.5主波束與零點之間的最小角度探討 43
4.5.1主波束位置對臨界角的影響 43
4.5.2天線元擺放間隔對臨界角的影響 45
4.5.3天線元數目對臨界角的影響 47
4.5.4天線元擺放間隔及數目對臨界角的關係曲線描繪 48

5. 二維平面天線陣列 52
5.1天線元件擺放位置（使用球座標表示法） 52
5.2天線元件擺放位置（使用方向餘弦座標表示法） 54
5.3座標使用時機說明 55
5.4導引向量及權重矩陣 57
5.5控制主波束指向作法 58
5.6抑制旁波作法（加入taper function） 61
5.7抑制干擾作法（控制零點位置） 64
5.8抑制干擾的強健性作法（使用Multiple nulls） 67

6. 結論 70

參考文獻 72

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