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基于跨航向稀疏阵列的机载下视MIMO 3D-SAR三维成像算法 被引量:21
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作者 彭学明 王彦平 +2 位作者 谭维贤 洪文 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期943-949,共7页
基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元,构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR,并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3... 基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元,构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR,并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的成像几何、3维回波信号模型,提出了适用于跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的3维成像算法,最后通过仿真实验验证了算法的有效性并对结果进行了分析。 展开更多
关键词 3维SAR 稀疏阵列 多发多收(MIMO) 机载下视三维成像
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稀疏阵列天线综合的遗传算法优化 被引量:17
2
作者 张浩斌 杜建春 聂在平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期48-51,62,共5页
通过遗传算法优化选择常规满阵中一定比例的工作单元,使阵列在欠饱和状态下达到窄波束低副瓣的要求。以单元的工作状态和激励幅度为优化参量,波束宽度和副瓣电平为适值函数,通过适值缩放和多种群进化竞争使遗传进化稳定地收敛到全局最... 通过遗传算法优化选择常规满阵中一定比例的工作单元,使阵列在欠饱和状态下达到窄波束低副瓣的要求。以单元的工作状态和激励幅度为优化参量,波束宽度和副瓣电平为适值函数,通过适值缩放和多种群进化竞争使遗传进化稳定地收敛到全局最优。详细分析了稀疏阵的单元布局、稀疏率及单元激励对优化阵列特性的影响。 展开更多
关键词 稀疏阵 遗传算法 阵列综合 副瓣电平
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二维综合孔径微波辐射计圆环结构天线阵及其稀疏方法 被引量:10
3
作者 何宝宇 吴季 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1607-1610,共4页
本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优... 本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优化的约束条件,在全圆周上稀疏天线.结果显示两种设计较传统设计均有改进之处.对于半圆周天线而言,在积分时间允许的条件下,通过天线旋转与分时测量,天线阵可进一步稀疏.对于全圆周天线而言,与Y形天线阵结构相比,在同样的空间频率覆盖范围内,全圆周天线阵使天线单元数达到了最优. 展开更多
关键词 二维综合孔径微波辐射计 稀疏天线阵 退火算法
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基于粒子群-遗传混合算法的MIMO雷达布阵优化 被引量:10
4
作者 施荣华 朱炫滋 +2 位作者 董健 谢羽嘉 郭迎 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4499-4505,共7页
为有效降低多输入多输出(MIMO)雷达稀疏天线阵列的峰值旁瓣电平,提出一种粒子群算法与遗传算法相结合的混合布阵方法。该方法充分发挥粒子群算法的收敛性以及遗传算法中种群的多样性,并提出一种新的判断种群是否存在"早熟"趋... 为有效降低多输入多输出(MIMO)雷达稀疏天线阵列的峰值旁瓣电平,提出一种粒子群算法与遗传算法相结合的混合布阵方法。该方法充分发挥粒子群算法的收敛性以及遗传算法中种群的多样性,并提出一种新的判断种群是否存在"早熟"趋势的标志,实现交叉概率和变异概率的非线性自适应调节,避免传统遗传算法存在的"早熟"现象。通过各算法对MIMO雷达发射天线和接收天线的位置进行优化比较,获得更低的MIMO雷达天线方向图综合中的峰值旁瓣电平。仿真结果表明:与基本的遗传算法和粒子群算法以及其他改进的自适应遗传算法相比较,新算法具有更快的收敛速度和更可靠的稳定性。 展开更多
关键词 多输入多输出 稀疏天线阵 天线方向图 粒子群算法 遗传算法 自适应操作
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基于综合孔径辐射计稀疏阵列非均匀采样图像的快速重建 被引量:6
5
作者 孙逢林 张升伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期927-932,共6页
某些分时采样干涉式微波辐射计成像系统,通常采用稀疏阵列,如圆环稀疏阵列。由于天线阵列优化设计时天线排布位置受限以及天线物理尺寸等限制,具有非均匀空间频域采样的特点。传统的图像重构方法是将非均匀空间频域点插值到均匀的笛卡... 某些分时采样干涉式微波辐射计成像系统,通常采用稀疏阵列,如圆环稀疏阵列。由于天线阵列优化设计时天线排布位置受限以及天线物理尺寸等限制,具有非均匀空间频域采样的特点。传统的图像重构方法是将非均匀空间频域点插值到均匀的笛卡尔坐标下,补偿空间频率密度,再进行逆快速傅里叶变换。这些插值方法不可避免地会引入误差或者混叠,并且是以假设空间频域的光滑性为前提的,具有局限性。与传统的插值方法不同的是,该文采用最小最大优化准则,先假设图像,再进行共轭梯度迭代快速非均匀傅里叶变换匹配的算法,绕开了空间频域光滑的假设。模拟实验结果表明此算法能够更加快速精确地重建图像。 展开更多
关键词 稀疏阵列 非均匀快速傅里叶变换 最小最大准则 共轭梯度迭代算法
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Sparse antenna array design methodologies:A review
6
作者 Pan Wu Yan-Hui Liu +1 位作者 Zhi-Qin Zhao Qing-Huo Liu 《Journal of Electronic Science and Technology》 EI CAS CSCD 2024年第3期1-15,共15页
Designing a sparse array with reduced transmit/receive modules(TRMs)is vital for some applications where the antenna system’s size,weight,allowed operating space,and cost are limited.Sparse arrays exhibit distinct ar... Designing a sparse array with reduced transmit/receive modules(TRMs)is vital for some applications where the antenna system’s size,weight,allowed operating space,and cost are limited.Sparse arrays exhibit distinct architectures,roughly classified into three categories:Thinned arrays,nonuniformly spaced arrays,and clustered arrays.While numerous advanced synthesis methods have been presented for the three types of sparse arrays in recent years,a comprehensive review of the latest development in sparse array synthesis is lacking.This work aims to fill this gap by thoroughly summarizing these techniques.The study includes synthesis examples to facilitate a comparative analysis of different techniques in terms of both accuracy and efficiency.Thus,this review is intended to assist researchers and engineers in related fields,offering a clear understanding of the development and distinctions among sparse array synthesis techniques. 展开更多
关键词 Clustered array Nonuniformly spaced array Sparse antenna array Synthesis method thinned array
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基于方向图可重构天线的新型宽角度扫描相控阵 被引量:5
7
作者 肖绍球 柏艳英 +1 位作者 王秉中 冉敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期113-115,共3页
提出了一种基于方向图可重构天线单元的新型相控阵,并分别研究了其均匀、非均匀相控阵的扫描特性。通过重构天线单元的工作状态和各单元的激励,其均匀阵可以获得低副瓣电平等较好的辐射性能,其非均匀阵的主波束扫描范围达到±80... 提出了一种基于方向图可重构天线单元的新型相控阵,并分别研究了其均匀、非均匀相控阵的扫描特性。通过重构天线单元的工作状态和各单元的激励,其均匀阵可以获得低副瓣电平等较好的辐射性能,其非均匀阵的主波束扫描范围达到±80°,在扫描平面内3dB主波束覆盖可达176°,且栅瓣电平很低。研究表明了重构天线在相控阵天线研究中的广阔应用前景。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 相控阵 稀布阵 宽角扫描
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基于同一子阵的平面稀疏阵列优化 被引量:5
8
作者 李志刚 《无线电工程》 2014年第3期28-31,共4页
稀疏阵列的随机不规则分布对阵列的设计和制造成本有很大影响。为了降低制造成本,基于同一子阵设计了平面稀疏阵列,给出了子阵位置分布的优化设计方法。利用FFT算法得到一个经初步优化的稀疏阵列,通过置换阵元激励系数中0和1的位置来完... 稀疏阵列的随机不规则分布对阵列的设计和制造成本有很大影响。为了降低制造成本,基于同一子阵设计了平面稀疏阵列,给出了子阵位置分布的优化设计方法。利用FFT算法得到一个经初步优化的稀疏阵列,通过置换阵元激励系数中0和1的位置来完成子阵的划分,再通过抖动子阵的位置搜索最优稀疏布局,并重复上述步骤进行多次试验。为了验证方法的有效性进行了计算机仿真,结果表明,可选择多次试验中性能次优的阵列作为最终的优化阵列以便于布线。 展开更多
关键词 稀疏阵列 半向阵列 FFT 置换
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平面稀疏阵列天线的约束优化设计 被引量:5
9
作者 刘恒 赵宏伟 +1 位作者 李维梅 刘波 《电讯技术》 北大核心 2016年第2期166-170,共5页
针对有阵元数和阵列口径约束的矩形平面稀疏阵天线的综合问题,提出了一种基于整数编码的差分进化算法.该方法以每个阵元的栅格位置编号作为设计变量,使阵列的稀疏率满足约束条件,避免了优化过程中的不可行解,还减少了优化变量的个数.为... 针对有阵元数和阵列口径约束的矩形平面稀疏阵天线的综合问题,提出了一种基于整数编码的差分进化算法.该方法以每个阵元的栅格位置编号作为设计变量,使阵列的稀疏率满足约束条件,避免了优化过程中的不可行解,还减少了优化变量的个数.为了加速优化过程,采用快速傅里叶变化计算阵列的方向图.以改善阵列峰值副瓣电平为目的进行仿真试验,结果表明:优化后的稀疏天线阵峰值旁瓣电平比现有方法相比改善了1.2-1.7dB,且具有收敛性和稳定性好的优点. 展开更多
关键词 阵列天线 稀疏阵列 差分进化算法 快速傅里叶变换 约束优化
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二维综合孔径辐射计中的稀疏天线布局 被引量:3
10
作者 胡岸勇 苗俊刚 《遥感技术与应用》 CSCD 2007年第2期158-161,共4页
介绍了二维综合孔径辐射计的成像原理、反演算法和天线优化布局的基本思想,并用模拟退火算法对两种类型的天线布局做了优化仿真。其一是针对圆形区域内分时旋转的测量方式,根据两种不同的设计思想得到了两种不同的天线优化布局结果,并... 介绍了二维综合孔径辐射计的成像原理、反演算法和天线优化布局的基本思想,并用模拟退火算法对两种类型的天线布局做了优化仿真。其一是针对圆形区域内分时旋转的测量方式,根据两种不同的设计思想得到了两种不同的天线优化布局结果,并对其进行了试验验证;其二是提出了新型的非规则随机天线布局的方法,并以T形条带区域的天线优化布局为例,对其进行了优化计算和成像仿真。 展开更多
关键词 二维综合孔径辐射计 模拟退火算法 稀疏天线布局
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稀布线阵设计方法综述 被引量:4
11
作者 徐超 《雷达与对抗》 2009年第1期29-33,共5页
通过对稀布阵天线方向图设计的研究,对各种稀布天线阵的综合方法进行了总结,分析了影响设计的因素,为解决优化设计问题提供思路。
关键词 稀布阵 天线方向图 遗传算法
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稀疏阵的最优化设计 被引量:4
12
作者 陈定 李建新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S2期204-206,共3页
使用基因算法对稀疏阵进行优化设计。为实现指定的填充率,文中引入了保持单元数固定的基因算法。这是通过改造基因算法的基本操作——交叉、变异来实现的。通过选择合适的适应性函数,文中得到了一些对于其他算法的改进结果。文中还通过... 使用基因算法对稀疏阵进行优化设计。为实现指定的填充率,文中引入了保持单元数固定的基因算法。这是通过改造基因算法的基本操作——交叉、变异来实现的。通过选择合适的适应性函数,文中得到了一些对于其他算法的改进结果。文中还通过实例显示该基因算法可以应用于大型稀疏阵的设计。 展开更多
关键词 稀疏阵 基因算法
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基于动态搜索策略离散粒子群算法的稀疏阵列约束优化 被引量:3
13
作者 曾浩 蔡万翰 +1 位作者 任志刚 陈毅乔 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期783-791,共9页
针对目前稀疏阵列优化算法搜索策略单一和适用范围受限问题,对离散粒子群(Discrete Particle Swarm Optimization,DPSO)算法进行改进,提出了一种基于多种融合的综合粒子学习策略的算法,用其设计具有多个约束条件的稀疏平面阵列.该方法... 针对目前稀疏阵列优化算法搜索策略单一和适用范围受限问题,对离散粒子群(Discrete Particle Swarm Optimization,DPSO)算法进行改进,提出了一种基于多种融合的综合粒子学习策略的算法,用其设计具有多个约束条件的稀疏平面阵列.该方法在粒子速度更新时使用基于小生境的分散解集合替换群体最优解,以形成高多样性种群.为了增强后期局部收敛性,在适时启动局部变异策略,利用变异概率自适应地调整粒子位置,并通过两个观测参数监控其运动状态.经典函数测试和平面稀疏阵列数值仿真结果证明了算法的有效性和鲁棒性.相同仿真条件下,相比于现有三种算法,该算法峰值旁瓣电平(Peak Side-Lobe Level,PSLL)分别降低了8.45%,6.77%和8.27%. 展开更多
关键词 稀疏阵列 离散粒子群算法 搜索策略 多样性 模式搜索 峰值旁瓣电平
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一种低成本稀布有源相控阵天线设计 被引量:3
14
作者 夏琛海 成继隆 《航天电子对抗》 2018年第2期53-55,64,共4页
为降低研制成本、简化设计难度,给出了一种稀布有源相控阵设计方法,采用密度加权与遗传算法相结合的方法,减少有源通道的数量,可将通道数量缩减至50%左右。虽然,天线波束宽度和最大副瓣电平等性能与满阵相比有所下降,但已可满足某项目... 为降低研制成本、简化设计难度,给出了一种稀布有源相控阵设计方法,采用密度加权与遗传算法相结合的方法,减少有源通道的数量,可将通道数量缩减至50%左右。虽然,天线波束宽度和最大副瓣电平等性能与满阵相比有所下降,但已可满足某项目的使用需求。稀布阵的测试结果证明了该方法的有效性和实用性,对同类工程项目具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 有源相控阵天线 稀疏布阵 密度加权 低成本
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最佳稀布直线阵列分区动态规划法的应用 被引量:2
15
作者 姚昆 杨万麟 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S2期150-156,共7页
在动态规划阵列的基础上,为了降低峰值旁瓣电平,首先提出了分区动态规划阵列,并与其它几种优化布阵方法进行了比较,结果表明:分区动态规划阵列具有相当的优越性。同时,该优化布阵方法应用于微波成像大阵列系统中,获得了较好的峰... 在动态规划阵列的基础上,为了降低峰值旁瓣电平,首先提出了分区动态规划阵列,并与其它几种优化布阵方法进行了比较,结果表明:分区动态规划阵列具有相当的优越性。同时,该优化布阵方法应用于微波成像大阵列系统中,获得了较好的峰值旁瓣电平,再一次证实了分区动态规划法的优化性能。 展开更多
关键词 天线阵 稀疏阵 阵列处理 信号处理 优化布阵
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非连续阻抗粘接结构脱粘缺陷的稀布阵列超声成像 被引量:2
16
作者 张辉 朱文发 +1 位作者 范国鹏 张海燕 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期144-152,共9页
无砟轨道是典型的非连续阻抗粘接结构,在重载、环境恶化等因素的影响下,脱粘现象频发,严重危及列车运行安全.本文提出一种高精度阵列超声快速成像方法,建立考虑层间声速差异的非连续阻抗粘接结构声速理论模型,采用射线追踪方法获取声波... 无砟轨道是典型的非连续阻抗粘接结构,在重载、环境恶化等因素的影响下,脱粘现象频发,严重危及列车运行安全.本文提出一种高精度阵列超声快速成像方法,建立考虑层间声速差异的非连续阻抗粘接结构声速理论模型,采用射线追踪方法获取声波在介质中的传播路径和时间.基于实数编码设计高自由度稀布阵列,构建稀布阵列合成孔径聚焦技术(synthetic aperture focusing technique,SAFT)成像,提高检测效率.在无砟轨道结构上的实验结果表明:射线追踪方法能够准确计算超声波的传播路径和传播时间,提高检测精度;优化设计的稀布阵列方向图主瓣宽度窄,旁瓣增益低,可提高检测效率和声场指向性;脱粘缺陷成像误差在±5%以内时,稀布阵列SAFT成像方法效率提高了30.9%,可为该类缺陷检测提供理论支撑. 展开更多
关键词 超声成像 稀布阵列 非连续阻抗 脱粘
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基于改进风驱动优化算法的稀疏阵列旁瓣抑制方法 被引量:3
17
作者 金雪 夏伟杰 +1 位作者 潘彦均 周建江 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2017年第6期1169-1178,共10页
针对阵列稀疏通常会引起波束方向图旁瓣电平抬高的问题,本文提出了一种基于改进风驱动优化算法和凸优化的稀疏阵列旁瓣抑制方法。该方法首先针对传统的风驱动优化(Wind driven optimization,WDO)算法缺少普遍适用的参数设置方案,提出了... 针对阵列稀疏通常会引起波束方向图旁瓣电平抬高的问题,本文提出了一种基于改进风驱动优化算法和凸优化的稀疏阵列旁瓣抑制方法。该方法首先针对传统的风驱动优化(Wind driven optimization,WDO)算法缺少普遍适用的参数设置方案,提出了一种结合高斯分布的改进风驱动优化算法。将半圆阵方向图的峰值旁瓣电平作为目标函数,采用改进的WDO算法作为全局优化算法来优化阵元位置,同时采用凸优化算法作为局部优化算法来高效求解有效阵元的最优加权系数,确保了阵元位置和权值的理想匹配。仿真结果表明,在稀疏阵列阵元数一定的情况下,算法可有效降低旁瓣水平,具有更好的全局寻优能力和更快的收敛速度,为稀疏阵列的旁瓣抑制提供了有效的优化设计方法。 展开更多
关键词 稀疏阵列 旁瓣抑制 高斯分布 风驱动优化算法 凸优化
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矩形平面稀布阵旁瓣电平的免疫算法优化 被引量:3
18
作者 张建华 王玉峰 庞伟正 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期741-744,共4页
首次采用免疫算法对稀疏阵列的方向图综合问题进行了研究。针对矩形平面稀布阵的结构特点,推导了克罗内克积形式的位置阵列因子这一新参数,减少了运算量,提高了运算速度;并对免疫算法进行了改进,通过采用自适应克隆和高斯变异等操作克... 首次采用免疫算法对稀疏阵列的方向图综合问题进行了研究。针对矩形平面稀布阵的结构特点,推导了克罗内克积形式的位置阵列因子这一新参数,减少了运算量,提高了运算速度;并对免疫算法进行了改进,通过采用自适应克隆和高斯变异等操作克服算法搜索的盲目性,提高了算法的搜索效率。针对阵元位置分布和激励幅度的特点依次应用二进制免疫算法和实数免疫算法来优化矩形平面稀疏阵列的旁瓣电平,表明了免疫算法的灵活性和有效性;采用免疫算法的优化结果要明显优于采用基本遗传算法的,表明了免疫算法具有更好的全局收敛特性。 展开更多
关键词 免疫算法 遗传算法 旁瓣 稀疏阵列
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星载稀疏相控阵天线的多目标优化设计 被引量:2
19
作者 刘恒 赵宏伟 刘波 《电子设计工程》 2016年第9期122-125,共4页
针对星载相控阵天线高增益、低副瓣的设计要求,提出了对星载六边形相控阵天线进行稀疏布阵的方法。根据需求建立了星载相控阵天线高增益、低副瓣的两目标的优化模型,使用NASA-II算法对其进行多目标设计优化。为了快速计算六边形天线阵... 针对星载相控阵天线高增益、低副瓣的设计要求,提出了对星载六边形相控阵天线进行稀疏布阵的方法。根据需求建立了星载相控阵天线高增益、低副瓣的两目标的优化模型,使用NASA-II算法对其进行多目标设计优化。为了快速计算六边形天线阵的方向图,通过在孔径中添加虚拟阵元把六边形阵列转化为可以实现二维傅里叶变换的矩形阵列,大大节省了算法优化时间。结果表明,星载稀疏相控阵天线多目标优化思路和方法在工程应用中的有效性和合理性,为设计者提供了多种可行的选择方案。 展开更多
关键词 稀疏阵列 相控阵天线 FFT NASA-II算法
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大规模平面阵列稀疏优化技术综述 被引量:2
20
作者 张骆怡 张明 +1 位作者 董亮 张安学 《空间电子技术》 2022年第6期21-29,共9页
针对当前星载相控阵宽频带、轻量化需求和天线阵列超密集布阵的特点,研究大规模平面稀疏天线阵列能够有效简化通道设计、降低散热难度,同时具有一定的副瓣抑制效果。首先介绍天线阵列稀疏优化技术的基本原理;其次综述几种常用的大规模... 针对当前星载相控阵宽频带、轻量化需求和天线阵列超密集布阵的特点,研究大规模平面稀疏天线阵列能够有效简化通道设计、降低散热难度,同时具有一定的副瓣抑制效果。首先介绍天线阵列稀疏优化技术的基本原理;其次综述几种常用的大规模平面阵列稀疏优化技术,包括确定性稀疏方法、随机性稀疏方法和混合稀疏优化方法;最后总结这几类阵列稀疏优化技术的优缺点,并展望其未来发展方向。 展开更多
关键词 天线阵列 稀疏阵列 方向图综合 低副瓣
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