【摘要】：陣列信號(hào)處理是用來(lái)對(duì)空域信號(hào)進(jìn)行分析處理的一種主要手段,在通信、雷達(dá)、聲吶、地震勘探等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。作為陣列信號(hào)處理的重要研究方向,傳統(tǒng)的超分辨波達(dá)方向估計(jì)以及各類自適應(yīng)波束形成(ABF)算法都是基于高斯白噪聲背景下的理想導(dǎo)向矢量,即不考慮陣列誤差。但在實(shí)際應(yīng)用中,陣列通道幅相特性不一致、陣元位置擾動(dòng)以及陣元間的互耦效應(yīng)等各種陣列誤差都會(huì)使真實(shí)的導(dǎo)向矢量與理論值不符,進(jìn)而導(dǎo)致DOA估計(jì)算法和波束形成算法性能的下降。本論文主要就陣列通道幅相誤差帶來(lái)的影響、幅相一致性校準(zhǔn)算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,本文在總結(jié)了DOA估計(jì)算法與BF技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)MUSIC超分辨測(cè)向算法和基于LCMV最優(yōu)濾波準(zhǔn)則的ABF算法進(jìn)行了仿真分析。緊接著,對(duì)陣列誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析總結(jié),建立了陣元之間存在幅相誤差、互耦作用以及位置擾動(dòng)時(shí)的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上仿真分析了通道幅相特性不一致對(duì)MUSIC算法以及LCMV自適應(yīng)波束形成算法性能造成的影響,其中重點(diǎn)研究了當(dāng)幅度誤差和相位誤差服從不同的統(tǒng)計(jì)分布時(shí)對(duì)波束指向以及旁瓣幅度造成的影響。然后,本文分析了工程中一種常用的通道幅相一致性校準(zhǔn)算法的性能,并對(duì)有源校準(zhǔn)算法中的單輔助源校準(zhǔn)算法進(jìn)行了仿真分析,此外還研究了陣列自校準(zhǔn)算法中的W-F算法的穩(wěn)定性,并對(duì)通道均衡算法中的頻域均衡算法進(jìn)行了仿真分析。本文最后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,詳細(xì)介紹了陣列通道幅相一致性校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)方案,其中重點(diǎn)介紹了FPGA中各個(gè)功能模塊的程序設(shè)計(jì),此外還設(shè)計(jì)了通道幅相一致性校準(zhǔn)模塊的功能驗(yàn)證方案,并通過對(duì)比仿真以及在線抓取波形的方式驗(yàn)證了校準(zhǔn)算法的可行性與有效性。
【圖文】：

2.3.1 常規(guī)波束形成原理常規(guī)波束形成原理如圖 2-4 所示。圖2.4 常規(guī)波束形成原理圖由圖 2.4 可知，波束形成是一個(gè)乘累加的過程。只有當(dāng)遠(yuǎn)場(chǎng)窄帶信號(hào)到空間陣列

由圖 2.3 可以看到，在信噪比比較高的前提下，，譜峰很尖銳，說明 MUS分辨率很高。 波束形成技術(shù)2.3.1 常規(guī)波束形成原理常規(guī)波束形成原理如圖 2-4 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 肖龍;龔軍濤;;基于遺傳算法的陣列誤差校正[J];電子科學(xué)技術(shù);2014年02期

2 王石泉;許陽(yáng)明;張e

本文編號(hào)：2604935