【摘要】：陣列信號處理是用來對空域信號進行分析處理的一種主要手段,在通信、雷達、聲吶、地震勘探等領(lǐng)域有著廣泛的應用。作為陣列信號處理的重要研究方向,傳統(tǒng)的超分辨波達方向估計以及各類自適應波束形成(ABF)算法都是基于高斯白噪聲背景下的理想導向矢量,即不考慮陣列誤差。但在實際應用中,陣列通道幅相特性不一致、陣元位置擾動以及陣元間的互耦效應等各種陣列誤差都會使真實的導向矢量與理論值不符,進而導致DOA估計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的影響、幅相一致性校準算法及其硬件實現(xiàn)進行了研究。首先,本文在總結(jié)了DOA估計算法與BF技術(shù)的基礎上,對MUSIC超分辨測向算法和基于LCMV最優(yōu)濾波準則的ABF算法進行了仿真分析。緊接著,對陣列誤差產(chǎn)生的原因進行了分析總結(jié),建立了陣元之間存在幅相誤差、互耦作用以及位置擾動時的數(shù)學模型,并在此基礎上仿真分析了通道幅相特性不一致對MUSIC算法以及LCMV自適應波束形成算法性能造成的影響,其中重點研究了當幅度誤差和相位誤差服從不同的統(tǒng)計分布時對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算法的性能,并對有源校準算法中的單輔助源校準算法進行了仿真分析,此外還研究了陣列自校準算法中的W-F算法的穩(wěn)定性,并對通道均衡算法中的頻域均衡算法進行了仿真分析。本文最后結(jié)合實際應用,詳細介紹了陣列通道幅相一致性校準模塊的設計方案,其中重點介紹了FPGA中各個功能模塊的程序設計,此外還設計了通道幅相一致性校準模塊的功能驗證方案,并通過對比仿真以及在線抓取波形的方式驗證了校準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，波束形成是一個乘累加的過程。只有當遠場窄帶信號到空間陣列

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。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.7

【參考文獻】

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

2 王石泉;許陽明;張e

本文編號：2604935