自適應(yīng)天線

接收用的自適應(yīng)陣列能自動(dòng)調(diào)整極化，對(duì)所需信號(hào)的極化衰減最小，能自動(dòng)將最大接收方向調(diào)整到所需信號(hào)來(lái)波方向，能自動(dòng)將零向調(diào)向干擾來(lái)波方向，所以它具有極為靈活可靠的抗干擾檢測(cè)能力。發(fā)射用的自適應(yīng)陣列能自動(dòng)調(diào)整方向圖，從而將能量射向所需的空間角域。由于具有以上良好特性，自適應(yīng)陣列廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、射電天文等領(lǐng)域。

通常的陣列由若干個(gè)單元組成。調(diào)整各單元激勵(lì)的幅度和相位(稱(chēng)為復(fù)加權(quán)，并用W1、W2、…、Wn表示)，便可控制天線方向圖形狀。自適應(yīng)陣列便是通過(guò)自適應(yīng)處理系統(tǒng)來(lái)調(diào)整各單元的復(fù)加權(quán)，從而實(shí)時(shí)自動(dòng)地得到需要的方向特性。若陣元數(shù)目為n，則該陣列可以抗n-1個(gè)來(lái)自不同方向的干擾，并稱(chēng)n元陣列有n-1個(gè)空間自由度。復(fù)加權(quán)電路通常由抽頭延遲線和實(shí)數(shù)乘法器組成。若抽頭數(shù)為m，則該復(fù)加權(quán)電路可以對(duì)m-1個(gè)頻率形成需要的復(fù)加權(quán)，并稱(chēng)m個(gè)抽頭的延遲線復(fù)加權(quán)電路有m-1個(gè)頻率（或時(shí)間）自由度。因此，所對(duì)抗的干擾越多，頻帶越寬，自適應(yīng)陣列結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。

自適應(yīng)處理系統(tǒng)是自適應(yīng)陣列的心臟。它的功能是適應(yīng)客觀環(huán)境和需要，給出正確調(diào)整復(fù)加權(quán)的控制信息。自適應(yīng)處理系統(tǒng)有兩個(gè)重要的問(wèn)題，一是準(zhǔn)則，二是算法。

自適應(yīng)處理系統(tǒng)所追求的目標(biāo)和在什么意義上逼近目標(biāo)，稱(chēng)為自適應(yīng)準(zhǔn)則。通?？梢园匆韵聨追N意義逼近目標(biāo)：均方誤差最小準(zhǔn)則、似然比最大準(zhǔn)則和信噪比最大準(zhǔn)則等。準(zhǔn)則是設(shè)計(jì)自適應(yīng)處理系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)。

自適應(yīng)過(guò)程是一個(gè)不斷逼近目標(biāo)的過(guò)程。它所遵循的途徑以數(shù)學(xué)模型表示，稱(chēng)為自適應(yīng)算法。通常采用基于梯度的算法,其中最小均方誤差算法（即LMS算法）尤為常用。自適應(yīng)算法可以用硬件(處理電路)或軟件（程序控制）兩種辦法實(shí)現(xiàn)。前者依據(jù)算法的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)電路，后者則將算法的數(shù)學(xué)模型編制成程序并用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。算法有很多種，它的選擇很重要，它決定處理系統(tǒng)的性能質(zhì)量和可行性。

自適應(yīng)陣列的性能質(zhì)量主要有四個(gè)方面。①收斂速率：即適應(yīng)過(guò)程的快慢；②穩(wěn)態(tài)失調(diào)量：自適應(yīng)完成后陣列性能與最優(yōu)極限之間的差距；③穩(wěn)定性：適應(yīng)結(jié)果是否穩(wěn)定單值；④可行性：實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的硬件或軟件是否可以實(shí)現(xiàn)或造價(jià)是否太貴。這幾個(gè)方面往往是矛盾的，必須采取折衷設(shè)計(jì)。