數(shù)字波束形成技術(shù)研究及系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、基于陣列技術(shù)的數(shù)字波束形成是陣列信號處理中的重要內(nèi)容,在雷達、通信、聲納、導航、語音信號處理等軍事和民用領域有著廣闊的發(fā)展前景,特別是近年來已成為新一代多功能有源相控陣雷達和移動通信智能天線中的關鍵技術(shù)。數(shù)字波束形成技術(shù)的主要目的是使陣列天線方向圖的主瓣指向所需的方向,而使其零陷對準干擾方向,盡可能提高陣列輸出所需信號的強度,同時減小干擾信號的強度,從而提高陣列輸出的信噪比,其實質(zhì)是一個多通道的陣列信號處理系統(tǒng)。本文主要對任意陣列方向圖

2、綜合及不一致性分析上做了較為系統(tǒng)的研究,其主要工作概括如下:
　　1.首先,對各種陣列形式進行基本理論和相關技術(shù)介紹,對它們的方向圖函數(shù)特性進行了分析及仿真并分別對其性能進行了分析和比較,接著研究自適應天線陣理論和基于自適應理論的波束賦形算法,自適應波束賦形算法能夠根據(jù)不同的要求,有效的對陣列天線方向圖進行控制,完成對各種陣列進行波束賦形設計。先是對一些基本的自適應算法(LM S算法及RLS算法)進行了分析討論,在用計算機仿真的結(jié)

3、果論證了LM S算法以及RLS算法的性能基礎上,提出基于峰值檢測的自適應賦性算法。該算法核心思想是對主瓣賦性控制同時只對旁瓣峰值點進行抑制。理論證明了其計算量小、抑制干擾能力強的特點,為后面的數(shù)字波束形成收發(fā)系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了理論基礎。
　　2.誤差是制約陣列天線系統(tǒng)性能的一個重要因素,對天線陣的增益、波束寬度等參數(shù)會造成影響,而且會改變陣列接收信號的幅度和相位。本文對任意陣型的陣元間的互耦效應對陣列天線的影響和天線通道不一致性進行

4、分析說明,并運用校正算法進行了數(shù)據(jù)校正,概括了互耦對其系統(tǒng)性能影響效果的規(guī)律進而對考慮互耦的任意陣型天線進行了仿真驗證。
　　3.對數(shù)字波束成形收發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)方案進行整體設計分析,對系統(tǒng)實現(xiàn)的具體過程和關鍵技術(shù)包括數(shù)字移相器上的選擇、頻率合成在數(shù)字波束形成中的應用、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、正交檢波處理、中頻采樣技術(shù)、通道合成技術(shù)以及所遇到的實際問題及解決方案給予具體分析和闡述,并對所設計完成的系統(tǒng)板進行了數(shù)據(jù)測試。最后,對如何進一步改善系統(tǒng)的