本文關(guān)鍵詞：有源相控陣?yán)走_(dá)子陣波束控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相控陣?yán)走_(dá)又稱電子掃描雷達(dá),可以通過改變陣面天線的激勵(lì)電流來實(shí)現(xiàn)天線波束的掃描。與機(jī)械式雷達(dá)相比,相控陣?yán)走_(dá)波束掃描靈活、快速并且可以同時(shí)掃描多個(gè)區(qū)域,而波束控制系統(tǒng)是相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵。隨著相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展,波束控制系統(tǒng)需要滿足響應(yīng)速度快、體型小等條件,因此,基于大規(guī)模集成電路的波束控制系統(tǒng)成為主流的發(fā)展方向。本文主要研究有源相控陣?yán)走_(dá)子陣的波束控制系統(tǒng)。首先,研究相控陣?yán)走_(dá)波束控制原理。介紹波控系統(tǒng)的組成、類型和需求,研究相控陣天線實(shí)現(xiàn)波束控制的原理,進(jìn)而推出了相控陣天線波控?cái)?shù)碼的計(jì)算方法,并通過仿真驗(yàn)證算法的正確性;為了降低天線的波束躍度,采用虛位技術(shù),并分析虛位技術(shù)對天線波束的影響;分析造成天線波束指向誤差的幾個(gè)因素,并提出修正誤差的方法。然后,研究基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的波束控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。提出波束控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,簡單介紹了實(shí)現(xiàn)波束控制系統(tǒng)的硬件平臺;為了保證T/R(發(fā)射/接收)模塊的正常工作,設(shè)計(jì)了T/R模塊的控制時(shí)序,并對控制時(shí)序部分的各個(gè)模塊進(jìn)行功能仿真,驗(yàn)證有效性;在FPGA中實(shí)現(xiàn)波控?cái)?shù)碼的計(jì)算,并在波控?cái)?shù)碼的計(jì)算過程中加入虛位技術(shù)、誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的波束控制系統(tǒng)可以根據(jù)命令數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對T/R模塊的控制。最后,研究波束控制系統(tǒng)的測試。設(shè)計(jì)波束控制的上位機(jī),用于波控?cái)?shù)據(jù)的發(fā)送、工作狀態(tài)監(jiān)視;確定了波束控制系統(tǒng)的測試方案,包括測試電路的搭建,T/R模塊狀態(tài)的測試等等;分析波束控制系統(tǒng)的測試結(jié)果,驗(yàn)證波束控制系統(tǒng)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：相控陣?yán)走_(dá) 波束控制 波束形成 FPGA
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 相控陣?yán)走_(dá)天線的波束控制14-32
• 2.1 波束控制系統(tǒng)的組成14-15
• 2.2 波束控制系統(tǒng)類型15
• 2.3 波束控制系統(tǒng)的需求分析15-17
• 2.4 相控陣天線原理17-21
• 2.4.1 線性相控陣天線17-19
• 2.4.2 平面相控陣天線原理19-21
• 2.5 波束控制系統(tǒng)波控?cái)?shù)碼的計(jì)算21-29
• 2.5.1 平面相控陣天線波控?cái)?shù)碼21-23
• 2.5.2 天線的波束躍度23-24
• 2.5.3 虛位技術(shù)24-29
• 2.6 誤差分析29-31
• 2.6.1 相位量化誤差29-30
• 2.6.2 天饋線相位誤差30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于FPGA的波束控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)32-50
• 3.1 波束控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案32-33
• 3.2 波束控制系統(tǒng)硬件平臺33-34
• 3.3 T/R模塊控制時(shí)序的產(chǎn)生34-40
• 3.3.1 控制時(shí)序需求分析34-36
• 3.3.2 控制時(shí)序的設(shè)計(jì)36-40
• 3.4 FPGA實(shí)現(xiàn)波控?cái)?shù)碼的計(jì)算40-49
• 3.4.1 波控?cái)?shù)碼計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方法40-41
• 3.4.2 波控?cái)?shù)碼計(jì)算的實(shí)現(xiàn)41-46
• 3.4.3 虛位技術(shù)的應(yīng)用46-47
• 3.4.4 誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)加載47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 波束控制系統(tǒng)的測試50-57
• 4.1 波束控制測試系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)50
• 4.2 波束控制系統(tǒng)測試方案50-51
• 4.3 波束控制系統(tǒng)測試結(jié)果51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 沈文亮;楊忠;陳建峰;李艷斌;;一種新型相控陣天線校準(zhǔn)技術(shù)[J];電子學(xué)報(bào);2011年12期

2 謝旭;柳超;董穎輝;涂來;;陣元不規(guī)則N層環(huán)形陣波束控制算法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年09期

3 胡航;宗成閣;劉偉會;吳群;;相控陣的子陣級數(shù)字波束掃描方法研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2009年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王查散;基于DSP的波控運(yùn)算模塊設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：有源相控陣?yán)走_(dá)子陣波束控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：423974