當(dāng)前,雷達(dá)系統(tǒng)面臨復(fù)雜電磁環(huán)境與高性能指標(biāo)要求,不僅要求其具有實(shí)時(shí)性,同時(shí)要求其具備抗干擾,抗輻射等特性。其中,數(shù)字波束形成作為相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)處理器的核心模塊之一,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線陣列接收信息的充分利用。本文立足于國(guó)家部委項(xiàng)目,研究任務(wù)主要由兩部分組成:自適應(yīng)波束形成算法及硬件實(shí)現(xiàn)。1.研究了經(jīng)典的自適應(yīng)波束形成的準(zhǔn)則,并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和比較。對(duì)LMS（最小均方誤差算法）,RLS（遞歸最小二乘法）,以及SMI（采樣協(xié)方差矩陣求逆）算法進(jìn)行建模仿真,對(duì)比分析了三種算法的數(shù)理特性。針對(duì)SMI運(yùn)算的復(fù)雜性,通過(guò)引入輔助矢量,建立了導(dǎo)向矢量與協(xié)方差矩陣之間的線性方程組,并采用CG（共軛梯度法）算法完成線性方程組的求解,從而得到波束形成加權(quán)矢量的值。在雷達(dá)實(shí)際應(yīng)用中,其波束駐留周期有限,因此陣列接收到數(shù)據(jù)快拍數(shù)也是有限的,使得波束形成器的性能下降,針對(duì)此問(wèn)題,研究了一種對(duì)角加載算法,并將其與CG算法相結(jié)合,得到基于CG算法的穩(wěn)健波束形成算法,通過(guò)建模仿真驗(yàn)證了該算法在有限采樣快拍數(shù)下的穩(wěn)健性。2.基于寬帶自適應(yīng)波束形成,比較分析了ISM（非相干信號(hào)子空間方法）、CSM（相干信號(hào)子空間方法）對(duì)非... 

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自適應(yīng)波束形成算法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 波束形成工程實(shí)現(xiàn)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及工作安排
第二章 波束形成理論基礎(chǔ)
    2.1 數(shù)字波束形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 陣列數(shù)據(jù)模型
        2.2.1 窄帶信號(hào)模型
        2.2.2 寬帶信號(hào)模型
    2.3 波束形成性能度量
        2.3.1 波束方向圖
        2.3.2 輸出信干燥比
    2.4 自適應(yīng)波束形成準(zhǔn)則
        2.4.1 最大信噪比準(zhǔn)則
        2.4.2 最小均方誤差準(zhǔn)則
        2.4.3 線性約束最小方差準(zhǔn)則
    2.5 本章小結(jié)
第三章 自適應(yīng)波束形成算法
    3.1 經(jīng)典自適應(yīng)波束形成算法
        3.1.1 LMS算法
        3.1.2 RLS算法
        3.1.3 SMI算法
        3.1.4 CG算法
        3.1.5 仿真分析
    3.2 對(duì)角加載自適應(yīng)波束形成算法
        3.2.1 對(duì)角加載原理
        3.2.2 對(duì)角加載算法
        3.2.3 仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 寬帶自適應(yīng)波束形成
    4.1 非相干信號(hào)子空間法(ISM)
    4.2 相干子空間法(CSM)
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于FPGA的波束形成器電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 單精度浮點(diǎn)數(shù)格式及相應(yīng)IP核簡(jiǎn)介
    5.2 浮點(diǎn)數(shù)累加器IP核設(shè)計(jì)
        5.2.1 CG模塊累加器的設(shè)計(jì)
        5.2.2 協(xié)方差矩陣模塊累加器的設(shè)計(jì)
    5.3 總體設(shè)計(jì)方案
    5.4 模塊設(shè)計(jì)
        5.4.1 輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊
        5.4.2 協(xié)方差矩陣模塊
        5.4.3 CG算法模塊
        5.4.4 加權(quán)系數(shù)求解模塊
        5.4.5 加權(quán)求和模塊
    5.5 功能驗(yàn)證
        5.5.1 驗(yàn)證方法
        5.5.2 測(cè)試向量的生成
        5.5.3 協(xié)方差矩陣模塊功能驗(yàn)證
        5.5.4 加權(quán)系數(shù)求解模塊功能驗(yàn)證
        5.5.5 整體功能驗(yàn)證
    5.6 基于FPGA的綜合
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3721149