【摘要】：波束形成技術(shù)作為陣列信號(hào)處理的重要組成部分,在雷達(dá)、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(shí)現(xiàn)抗干擾的目的。但在實(shí)際環(huán)境中,由于平臺(tái)的高速運(yùn)動(dòng)以及平臺(tái)的姿態(tài)變化等一系列問題,會(huì)導(dǎo)致干擾“移出”零陷所在位置。除此之外,實(shí)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(huì)產(chǎn)生不一致性問題,即通道失配,也會(huì)影響波束形成器的抗干擾性能。針對(duì)以上問題,本論文研究了高動(dòng)態(tài)平臺(tái)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(duì)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(duì)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(cè)量通道的離散單點(diǎn)頻的頻響特性,然后根據(jù)測(cè)量的結(jié)果擬合出通道整個(gè)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(yàn)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(dòng)態(tài)陣列信號(hào)模型的基礎(chǔ)上,分析了高動(dòng)態(tài)平臺(tái)導(dǎo)致干擾角度快變等問題對(duì)陣列信號(hào)處理帶來的影響。針對(duì)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(gè)新的協(xié)方差矩陣用于波束形成零陷展寬。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該算法在加寬零陷的同時(shí),有效地提高了對(duì)陣列流型失配的穩(wěn)健性。(3)基于TMS320C6678硬件處理平臺(tái),設(shè)計(jì)了高動(dòng)態(tài)平臺(tái)抗干擾算法的實(shí)現(xiàn)方案。詳細(xì)介紹了算法主要模塊的設(shè)計(jì)方法,并對(duì)主要模塊進(jìn)行了分析驗(yàn)證,通過測(cè)試表明抗干擾模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)干擾的有效抑制。
【圖文】：

TMDXEVM6678LEVM評(píng)估板

整個(gè)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(diǎn)運(yùn)算函數(shù)庫中斷向量表DSP初始化從FPGA中讀取數(shù)據(jù)計(jì)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(yàn)證算法模塊進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證算法的性能。對(duì)實(shí)際采集的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jì)算的權(quán)值圖 5.13 為干擾抑制前后所得到的信號(hào)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(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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本文編號(hào)：2649400