基于FPGA的發(fā)射數(shù)字波束形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)字波束合成(DigitalBeamForming，DBF)技術(shù)是陣列信號(hào)處理的一個(gè)重要分支，它已經(jīng)在雷達(dá)信號(hào)處理、智能天線以及衛(wèi)星通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)饋源數(shù)和形成的波束數(shù)較多時(shí)，DBF算法的運(yùn)算量龐大，工程實(shí)現(xiàn)的難度很大。
　　本文主要利用高性能FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)多波束發(fā)射DBF系統(tǒng)。首先闡述了相控陣天線和數(shù)字波束合成的基本原理和結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了數(shù)字波束形成器的實(shí)現(xiàn)方式，用FPGA作為主信號(hào)處理器，完成復(fù)數(shù)加權(quán)處

2、理以及權(quán)值的動(dòng)態(tài)更新，板間高速數(shù)據(jù)傳輸采用LVDS方式。接著針對(duì)發(fā)射陣列天線射頻組件的輸入為中頻信號(hào)的特點(diǎn)，給出一種實(shí)現(xiàn)基帶饋源信號(hào)數(shù)字上變頻的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用多相濾波和復(fù)用式設(shè)計(jì)減少了硬件資源的消耗，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。中頻信號(hào)通常由模擬射頻組件調(diào)制到射頻，再由陣列天線進(jìn)行發(fā)射，考慮到模擬器件的可靠性和靈活性較差，本文最后介紹了一種利用高性能FPGA和新型高速DA轉(zhuǎn)換器直接產(chǎn)生射頻信號(hào)的全數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案，該方案降低了設(shè)計(jì)的成本和復(fù)雜