Подавление помех в боковых лепестках диаграммы направленности антенны
Появление мощных мешающих сигналов в направлениях боковых лепестков диаграммы направленности (ДН) антенной решетки может создать серьезную помеху при приеме более слабых сигналов по основному лучу. При небольшом числе пространственно разнесенных источников помех простым способом решения задачи приема сигналов может быть адаптивное подавление этих помех.
Задача по определению достижимого снижения уровней помех по боковому лепестку при адаптивном подавлении решалась с помощью моделирования на ЭВМ. Способ аналогичен описанному ниже в гл. 13 [6, 35]. Как показано на рис. 12.32, решетка состоит из 16 равномерно расположенных по окружности ненаправленных элементов. Выходные сигналы элементов имеют соответствующие задержки и при суммировании формируют основной луч с относительным углом 0°. При моделировании помеха с той же полосой частот и мощностью, равной 100 единицам, подавалась на вход решетки под углом 58°.
Рис. 12.32. Схема решетки в эксперименте по адаптивному подавлению боковых лепестков
Решетка соединена с адаптивным устройством подавления помех, как показано на рис. 12.5. Выходной сигнал диаграммообразующей схемы используется в качестве входного сигнала устройства подавления, а выходной сигнал отдельного элемента (4 на рис. 12.32) — в качестве эталонного сигнала. Устройство подавления включает в себя адаптивный фильтр с 14 весовыми коэффициентами, процесс адаптации проводится по алгоритму наименьших квадратов с 
На рис. 12.33 показаны две последовательности вычисленных ДН: первая — для одной частоты, равной 1/4 частоты отсчетов, другая — для средней по восьми частотам в интервале от 1/8 до 3/8 частоты отсчетов. На этих диаграммах наблюдается изменение основного и боковых лучей в процессе адаптации для фиксированного числа итераций. Отметим, что в направлении помехи, помеченном стрелкой, формируется нуль ДН. В начале адаптации все весовые коэффициенты равны нулю.
Среднее для всех восьми частот значение отношения сигнал-шум после адаптации равно +20 дБ, отношение сигнал-шум для отдельного элемента решетки равно —20 дБ. В соответствии с (12.32) этот результат подтверждает, что отношение сигнал-шум на выходе системы обратно отношению на эталонном входе, т. е. на элементе решетки.
Поскольку коэффициент усиления основного луча в направлении сигнала (т. е. под углом 0°), изменяется, возникает небольшое подавление сигнала. Эти изменения не являются неожиданными, так как на адаптивный процесс не накладываются ограничения относительно диаграммы основного луча.
Рис. 12.33. Результаты эксперимента по адаптивному подавлению боковых лепестков: а — одна частота (равная половине частоты среза); б — средняя из восьми частот (от 0,25 до 0,75 от частоты среза)
Полученный в [37] способ адаптации по алгоритму наименьших квадратов без этих потерь рассмотрен в гл. 13.
