【摘要】：波束形成技術(shù)作為陣列信號處理的重要組成部分,在雷達、聲納、通信、地震學(xué)、生物醫(yī)藥、全球定位系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。理想情況下,波束形成能夠?qū)崿F(xiàn)方向圖的零陷指向干擾方向,實現(xiàn)抗干擾的目的。但在實際環(huán)境中,由于平臺的高速運動以及平臺的姿態(tài)變化等一系列問題,會導(dǎo)致干擾“移出”零陷所在位置。除此之外,實際工程中,系統(tǒng)器件受外部環(huán)境及加工工藝等因素的影響,通道的幅相特性會產(chǎn)生不一致性問題,即通道失配,也會影響波束形成器的抗干擾性能。針對以上問題,本論文研究了高動態(tài)平臺抗干擾波束形成技術(shù),主要完成了以下工作:(1)在建立了通道失配模型的基礎(chǔ)上,分析了通道失配對波束形成的影響,具體分析了陣列的波束形成圖和輸出信干噪比受通道失配的影響。針對通道失配問題,研究了一種加權(quán)頻域擬合的通道均衡算法。該算法通過測量通道的離散單點頻的頻響特性,然后根據(jù)測量的結(jié)果擬合出通道整個帶寬內(nèi)的頻率響應(yīng),求得通道均衡器的均衡系數(shù)。該算法能夠有效消除除數(shù)為零或極小值的問題。仿真驗證了該算法能夠很好地均衡通道內(nèi)的頻域特性。(2)在建立高動態(tài)陣列信號模型的基礎(chǔ)上,分析了高動態(tài)平臺導(dǎo)致干擾角度快變等問題對陣列信號處理帶來的影響。針對投影變換類的加寬零陷算法依賴于正確的陣列流型,研究了一種抗陣列流型的加寬零陷算法。該算法利用不確定集優(yōu)化方法校正零陷展寬所選擇的預(yù)定區(qū)域內(nèi)的干擾導(dǎo)向矢量,然后結(jié)合協(xié)方差矩陣錐化和投影變換方法,重構(gòu)一個新的協(xié)方差矩陣用于波束形成零陷展寬。仿真實驗結(jié)果證明,該算法在加寬零陷的同時,有效地提高了對陣列流型失配的穩(wěn)健性。(3)基于TMS320C6678硬件處理平臺,設(shè)計了高動態(tài)平臺抗干擾算法的實現(xiàn)方案。詳細(xì)介紹了算法主要模塊的設(shè)計方法,并對主要模塊進行了分析驗證,通過測試表明抗干擾模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對干擾的有效抑制。
【圖文】：

TMDXEVM6678LEVM評估板

整個工程庫函數(shù)主程序連接配置文件外設(shè)操作C函數(shù)庫浮點運算函數(shù)庫中斷向量表DSP初始化從FPGA中讀取數(shù)據(jù)計算自適應(yīng)權(quán)值傳送自適應(yīng)權(quán)值給FPGA圖 5.11 抗干擾模塊中的 DSP 程序結(jié)構(gòu)圖功能驗證算法模塊進行測試，驗證算法的性能。對實際采集的數(shù)據(jù)進行的圖 5.13 所示的結(jié)果，，圖 5.12 為由自適應(yīng)抗干擾模塊計算的權(quán)值圖 5.13 為干擾抑制前后所得到的信號的頻譜比較。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.7

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本文編號：2649400