時(shí)域延時(shí)寬帶波束形成與通道均衡技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、采用數(shù)字波束形成技術(shù)的陣列天線由于具有方向圖綜合優(yōu)化靈活和空域自適應(yīng)抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著信號(hào)帶寬的增加，若仍采用窄帶波束形成的移相方法實(shí)現(xiàn)，會(huì)產(chǎn)生波束指向在空間的色散現(xiàn)象，當(dāng)孔徑渡越時(shí)間大于或者接近信號(hào)帶寬的倒數(shù)時(shí)，波束形成的性能嚴(yán)重下降。本文主要針對(duì)上述問題開展相關(guān)技術(shù)研究，主要的研究工作包括:
　　本文首先，開展了基于時(shí)域真延時(shí)的寬帶波束形成算法及通道均衡技術(shù)的研究。通過數(shù)字電路觸發(fā)器和基于Fa

2、rrow結(jié)構(gòu)的可變分?jǐn)?shù)延時(shí)濾波器來實(shí)現(xiàn)精度達(dá)到皮秒量級(jí)的可控延時(shí);從解決通道失配對(duì)寬帶波束形成的影響出發(fā)，開展了頻域通道均衡算法以及改進(jìn)頻域均衡算法的研究。通過理論推導(dǎo)、算法優(yōu)化和仿真測(cè)試驗(yàn)證了Farrow結(jié)構(gòu)的可變分?jǐn)?shù)延時(shí)濾波器和頻域改進(jìn)通道均衡算法在寬帶波束形成系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性和有效性。
　　接著，開展了相關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證研究，提出了將時(shí)域真延時(shí)寬帶波束形成與通道均衡技術(shù)一體化設(shè)計(jì)的新方案。以8通道寬帶中頻數(shù)字波束形成處理電

3、路為驗(yàn)證平臺(tái)，開展算法在K7系列FPGA的移植和實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的一體化方案的正確性，并對(duì)相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，專門構(gòu)建了寬帶8通道中頻信號(hào)模擬系統(tǒng)，組成實(shí)測(cè)驗(yàn)證系統(tǒng)。在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上，測(cè)試了基于Farrow結(jié)構(gòu)的可變延時(shí)寬帶波束形成與通道均衡的性能，實(shí)測(cè)結(jié)果表明，延時(shí)均方誤差優(yōu)于6ps，在60％的相對(duì)帶寬范圍內(nèi)，通道均衡剩余幅度和相位失配均方誤差分別優(yōu)于0.4dB和1.5°，并可以通過可變延時(shí)實(shí)現(xiàn)寬帶波束掃描，方向圖性能優(yōu)越，指向誤