隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,雷達(dá)體制日新月異。在采用大規(guī)模數(shù)字集成電路代替模擬器件電路的趨勢(shì)下,出現(xiàn)了一種新型的數(shù)字化雷達(dá)。數(shù)字陣列雷達(dá)是一種以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)發(fā)射或接收波束的相控陣?yán)走_(dá),其多變、靈活的工作特點(diǎn)由數(shù)字波束形成器實(shí)現(xiàn)。數(shù)字波束形成器依托波束形成原理而設(shè)計(jì),以數(shù)字方式完成對(duì)各通道輸出信號(hào)的相位補(bǔ)償與幅度加權(quán),實(shí)現(xiàn)了對(duì)陣列波束高效、精準(zhǔn)的導(dǎo)向控制,已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今數(shù)字陣列雷達(dá)等先進(jìn)的武器設(shè)備中。因此,設(shè)計(jì)高性能的數(shù)字波束形成器已成為數(shù)字陣列雷達(dá)技術(shù)研究的焦點(diǎn)。本文從模塊化設(shè)計(jì)的角度,利用C++完成了數(shù)字波束形成器仿真模型及其相關(guān)組件的開(kāi)發(fā);通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)字陣列雷達(dá)仿真案例,進(jìn)一步完成了對(duì)數(shù)字波束形成器性能的評(píng)估。本文在介紹了陣列信號(hào)模型與陣列天線模型的基礎(chǔ)上,研究了陣列構(gòu)型對(duì)波束特征的影響。通過(guò)對(duì)比了均勻圓環(huán)陣、十字型網(wǎng)格陣和六邊形網(wǎng)格陣三種特殊結(jié)構(gòu)陣列的波束方向圖,對(duì)波束寬度,旁瓣電平等波束特征及其影響因素進(jìn)行了討論,為后續(xù)數(shù)字波束形成器的仿真模型設(shè)計(jì)提供了理論支撐。本文對(duì)數(shù)字波束形成器仿真模型進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。在介紹了發(fā)射、接收數(shù)字波束形成技術(shù)及其校正技術(shù)的基礎(chǔ)上。完成了數(shù)字波束形成器仿真模型的設(shè)計(jì)方案,依次實(shí)現(xiàn)了波束控制器、陣列天線、接收通道、波束合成器等相關(guān)組件。所采用的波束形成方法涵蓋了常規(guī)波束形成、LCMV波束形成、經(jīng)典時(shí)域?qū)拵Рㄊ纬�。此�?本文設(shè)計(jì)時(shí)采用C++面向?qū)ο�、結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)思想的建模技術(shù),有利于提高程序設(shè)計(jì)時(shí)的邏輯性與層次性。作為數(shù)字陣列雷達(dá)的重要構(gòu)成部分,數(shù)字波束形成器性能的好壞影響到其的整體性能。因此,本文從數(shù)字陣列雷達(dá)的技術(shù)特點(diǎn)與工作方式出發(fā),提出了數(shù)字陣列雷達(dá)仿真系統(tǒng)的方案,對(duì)發(fā)射機(jī)、數(shù)字波束形成器、接收機(jī)、信號(hào)處理器、掃描控制器、平面位置顯示器等進(jìn)行建模、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與測(cè)試。此外,針對(duì)平面位置顯示器,采用C++的繼承機(jī)制,以MFC組件的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā),大大提高其復(fù)用性,節(jié)約二次開(kāi)發(fā)周期。之后,通過(guò)構(gòu)建戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景與模擬仿真環(huán)境,完成對(duì)數(shù)字陣列雷達(dá)仿真案例的整機(jī)測(cè)試;與此同時(shí),對(duì)比了不同數(shù)字波束形成器的應(yīng)用效果。本文彌補(bǔ)了多數(shù)數(shù)字陣列雷達(dá)仿真時(shí)未對(duì)數(shù)字波束形成器建模的缺陷,提高了仿真模型的逼真度;并且,所設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)的仿真組件移植性較強(qiáng),適用性較廣,在雷達(dá)系統(tǒng)建模與仿真的應(yīng)用方面具有一定的價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN958
【部分圖文】：

圖 2.3 給出為陣元數(shù)為32，圓環(huán)半徑為 4. 5m時(shí)的均勻圓環(huán)陣的陣列構(gòu)型與工作波長(zhǎng)為 0. 6m時(shí)的空域方向圖。圖2.3 均勻圓環(huán)陣陣列構(gòu)型與方向圖圖 2.4 給出為陣元數(shù)為 ，圓環(huán)半徑為 2. 25m時(shí)的均勻圓環(huán)陣的陣列構(gòu)型與工作波長(zhǎng)為 0. 6m時(shí)的空域方向圖。圖2.4 均勻圓環(huán)陣陣列構(gòu)型與方向圖

圖 2.4 給出為陣元數(shù)為 ，圓環(huán)半徑為 2. 25m時(shí)的均勻圓環(huán)陣的陣列構(gòu)型與工作波長(zhǎng)為 0. 6m時(shí)的空域方向圖。圖2.4 均勻圓環(huán)陣陣列構(gòu)型與方向圖

圖 2.4 給出為陣元數(shù)為 ，圓環(huán)半徑為 2. 25m時(shí)的均勻圓環(huán)陣的陣列構(gòu)型與工作波長(zhǎng)為 0. 6m時(shí)的空域方向圖。圖2.4 均勻圓環(huán)陣陣列構(gòu)型與方向圖
【參考文獻(xiàn)】

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1 王峰;李婧;劉俊;陳希信;龍偉軍;;寬帶數(shù)字陣?yán)走_(dá)數(shù)字波束形成系統(tǒng)研究[J];雷達(dá)學(xué)報(bào);2013年03期

2 高秋燕;;基于MATCOM的MATLAB與VC++之間的混合編程[J];電子測(cè)試;2012年11期

本文編號(hào)：2868613