本文關(guān)鍵詞：發(fā)射數(shù)字波束形成算法與實(shí)現(xiàn)研究

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【摘要】：數(shù)字陣列雷達(dá)(DAR)因?yàn)槠淇删幊绦�、通用性和移植性更�?qiáng),必將成為未來(lái)雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字波束形成(DBF)是DAR中的重要技術(shù),可以極大地提高DAR的抗干擾能力,目前接收數(shù)字波束形成技術(shù)有著成熟的研究,而發(fā)射數(shù)字波束形成技術(shù)還有很大的研究空間。在發(fā)射數(shù)字波束形成算法研究方面,本文研究的內(nèi)容分為兩部分。第一部分是發(fā)射數(shù)字多波束形成算法,研究了三種發(fā)射多波束形成算法：數(shù)字配相法,IFFT法和正交投影法,然后針對(duì)這幾種多波束形成算法不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)低副瓣和零點(diǎn)控制的缺點(diǎn)研究了低副瓣LCMV算法,并進(jìn)一步研究了穩(wěn)健的低副瓣LCMV算法。第二部分是發(fā)射賦形波束設(shè)計(jì),基于凸優(yōu)化和譜分解算法,設(shè)計(jì)出余割平方賦形波束,具有更低的副瓣電平和更好的最大波紋電平性能；利用Matlab仿真工具與粒子群算法的性能進(jìn)行分析和比較,充分體現(xiàn)了該算法在波束賦形上的應(yīng)用價(jià)值。在發(fā)射數(shù)字波束形成平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面,本文設(shè)計(jì)了16通道發(fā)射數(shù)字波束形成板,并根據(jù)系統(tǒng)的功能和性能要求完成了器件的選型,然后設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)的原理圖和PCB,最終測(cè)試了主要器件。同時(shí),研究了一種基于m/WH復(fù)合正交碼的發(fā)射通道幅相誤差校正算法,仿真結(jié)果表明在高信噪比下該算法可以有效地補(bǔ)償不同的通道幅相誤差,證明了算法在發(fā)射通道進(jìn)行校正的有效性。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)射數(shù)字波束形成 多波束形成 余割平方 發(fā)射幅相誤差校正 FPGA
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 論文研究的背景和意義7
• 1.2 研究歷史與現(xiàn)狀7-10
• 1.2.1 發(fā)射多波束形成的研究歷史與現(xiàn)狀7-9
• 1.2.2 余割平方波束賦形的研究歷史與現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排10-12
• 2 發(fā)射數(shù)字波束形成原理12-21
• 2.1 線陣陣列模型12-13
• 2.2 常規(guī)波束形成13-18
• 2.2.1 波束寬度15
• 2.2.2 波束柵瓣的位置15-16
• 2.2.3 波束副瓣的位置及副瓣電平16-17
• 2.2.4 波束零點(diǎn)位置17
• 2.2.5 陣列低副瓣處理17-18
• 2.3 發(fā)射多波束形成18-20
• 2.3.1 發(fā)射多波束形成方法18-19
• 2.3.2 常規(guī)發(fā)射多波束形成原理19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 發(fā)射數(shù)字多波束形成算法21-33
• 3.1 數(shù)字配相法發(fā)射波束形成算法21-23
• 3.2 正交投影法發(fā)射波束形成算法23-25
• 3.3 IFFT法發(fā)射波束形成算法25-27
• 3.4 基于LCMV的低副瓣發(fā)射數(shù)字波束形成算法27-32
• 3.4.1 LCMV發(fā)射波束形成算法27-28
• 3.4.2 低副瓣發(fā)射波束形成28-30
• 3.4.3 穩(wěn)健的低副瓣發(fā)射波束形成30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 余割平方波束賦形算法33-41
• 4.1 引言33
• 4.2 凸優(yōu)化和譜分解算法基礎(chǔ)33-36
• 4.2.1 凸優(yōu)化的概念33
• 4.2.2 譜分解的概念33-34
• 4.2.3 凸優(yōu)化和譜分解算法流程34-36
• 4.3 基于凸優(yōu)化和譜分解的余割平方波束賦形算法36-40
• 4.3.1 目標(biāo)方向圖函數(shù)的構(gòu)造36-37
• 4.3.2 仿真結(jié)果及性能分析37-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 5 發(fā)射數(shù)字波束形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-60
• 5.1 系統(tǒng)總體要求及組成41-44
• 5.1.1 硬件系統(tǒng)的功能和性能要求41-42
• 5.1.2 硬件系統(tǒng)組成42-44
• 5.2 系統(tǒng)的主要電路設(shè)計(jì)44-50
• 5.2.1 時(shí)鐘電路44-46
• 5.2.2 電源設(shè)計(jì)46-47
• 5.2.3 DAC電路及中頻驅(qū)動(dòng)電路47-49
• 5.2.4 SFP光纖傳輸電路49-50
• 5.3 基于/WH復(fù)合正交碼的發(fā)射通道幅相誤差校正50-57
• 5.3.1 多通道間幅相誤差的分析51-52
• 5.3.2 正交碼幅相誤差校正原理52-54
• 5.3.3 仿真結(jié)果及性能分析54-57
• 5.4 實(shí)測(cè)結(jié)果及分析57-59
• 5.4.1 DAC測(cè)試57-58
• 5.4.2 光纖傳輸性能結(jié)果測(cè)試58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)與展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張光義,華海根,邵潤(rùn)朋;相控陣接收多波束的數(shù)字形成方法及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)[J];電子學(xué)報(bào);1982年04期

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3 周海進(jìn);劉其中;李建峰;孫保華;;陣列天線波束賦形的混合遺傳算法優(yōu)化[J];微波學(xué)報(bào);2008年S1期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳彬;寬帶恒定束寬數(shù)字波束形成及實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：858050