射頻（RF）單通道數(shù)字波束形成陣列天線屬于陣列天線的一種。此類天線不但擁有數(shù)字波束形成陣列天線的優(yōu)異性能,而且可以有效減少天線系統(tǒng)的整體成本和功耗,可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代雷達(dá)、通信和導(dǎo)航等系統(tǒng)中。與其它方法比較,用時(shí)序相位權(quán)重（TSPW）的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這種天線有許多優(yōu)點(diǎn)。本文圍繞基于時(shí)序相位權(quán)重的單射頻通道數(shù)字波束形成陣列天線中目前存在的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題:運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和實(shí)時(shí)處理進(jìn)行研究,其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:1.提出基于時(shí)間回溯的插值重排運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法:通過(guò)分析所研究天線的結(jié)構(gòu),提出可以采用的兩種單射頻通道信號(hào)采樣方式。結(jié)合回波信號(hào)統(tǒng)計(jì)模型和單射頻通道信號(hào)采樣方式,分析了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償問(wèn)題產(chǎn)生的原因,總結(jié)了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法的適用范圍。最后結(jié)合前面提出的單射頻通道信號(hào)采樣方式和回波信號(hào)統(tǒng)計(jì)模型,提出了一個(gè)用于克服已有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法不足的基于時(shí)間回溯的插值重排運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法。本章部分內(nèi)容已在Asia-Pacific Microwave Conference（APMC）上發(fā)表。2.提出單射頻通道嵌套MIMO陣列天線及相應(yīng)的信號(hào)處理算法以解決單射頻通道大規(guī)模陣列實(shí)時(shí)處理問(wèn)題:從增加陣列整體自由度的角度出發(fā),提出了一種單射頻通... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１經(jīng)典的多通道數(shù)字波束形成陣列天線結(jié)構(gòu)示意圖??為了獲取每－個(gè)陣元或子陣接收到的信號(hào)，ＤＢＦ陣列天線耑要在每一個(gè)天線單元或??

１．２．１頻分復(fù)用單通道??文獻(xiàn)［２１］在２００４年提出了一種用于接收ＧＰＳ信號(hào)的單通道數(shù)字波朿形成陣列。該??方案的特點(diǎn)是靠不同的頻率來(lái)區(qū)分不同陣元上收到的信號(hào)。其基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖１．３??所示。該方案的特點(diǎn)是在每個(gè)陣元后接入一個(gè)混頻器，每個(gè)混頻器連接的本振具有－定??的頻差。經(jīng)過(guò)下變頻后的各路信號(hào)經(jīng)由合路器合并，最后形成一路寬帶信號(hào)被采樣。數(shù)??字信號(hào)處理器在基帶對(duì)單路采樣信號(hào)分頻帶進(jìn)行數(shù)字濾波后，即可獲取各個(gè)陣元上的原??始信號(hào)。雖然該方案理論上可行，但在實(shí)現(xiàn)方面仍面臨較大挑戰(zhàn)。－方面需要設(shè)計(jì)多個(gè)??中心頻率比較接近的本振連接多個(gè)混頻器來(lái)區(qū)分信號(hào)，這使得設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本大幅??提高［２２］；另一方面該方案在形成單通道信號(hào)時(shí)，相鄰頻帶之間的信號(hào)容易互相干擾。這??種鄰帶干擾（ＡＣＩ）對(duì)最后恢復(fù)原始陣列信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較大影響。此外，射頻通道中采用??了混頻器

１．２．１頻分復(fù)用單通道??文獻(xiàn)［２１］在２００４年提出了一種用于接收ＧＰＳ信號(hào)的單通道數(shù)字波朿形成陣列。該??方案的特點(diǎn)是靠不同的頻率來(lái)區(qū)分不同陣元上收到的信號(hào)。其基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖１．３??所示。該方案的特點(diǎn)是在每個(gè)陣元后接入一個(gè)混頻器，每個(gè)混頻器連接的本振具有－定??的頻差。經(jīng)過(guò)下變頻后的各路信號(hào)經(jīng)由合路器合并，最后形成一路寬帶信號(hào)被采樣。數(shù)??字信號(hào)處理器在基帶對(duì)單路采樣信號(hào)分頻帶進(jìn)行數(shù)字濾波后，即可獲取各個(gè)陣元上的原??始信號(hào)。雖然該方案理論上可行，但在實(shí)現(xiàn)方面仍面臨較大挑戰(zhàn)。－方面需要設(shè)計(jì)多個(gè)??中心頻率比較接近的本振連接多個(gè)混頻器來(lái)區(qū)分信號(hào)，這使得設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本大幅??提高［２２］；另一方面該方案在形成單通道信號(hào)時(shí)，相鄰頻帶之間的信號(hào)容易互相干擾。這??種鄰帶干擾（ＡＣＩ）對(duì)最后恢復(fù)原始陣列信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較大影響。此外，射頻通道中采用??了混頻器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于空域稀疏性的嵌套MIMO雷達(dá)DOA估計(jì)算法[J]. 楊杰,廖桂生.  電子與信息學(xué)報(bào). 2014(11)
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[3]基于壓縮感知的單通道魯棒自適應(yīng)波束形成算法[J]. 李洪濤,賀亞鵬,肖瑤,朱曉華.  電子與信息學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]智能天線與自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)[J]. 涂正林,楊春華.  艦船電子對(duì)抗. 2006(05)
[5]用單通道接收機(jī)實(shí)現(xiàn)方位超分辨的一種方法[J]. 葉中付,吳濤.  信號(hào)處理. 2001(02)
[6]相控陣?yán)走_(dá)反演口徑分布實(shí)現(xiàn)方位超分辨[J]. 盛衛(wèi)星,方大綱.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(02)
[7]相控陣?yán)走_(dá)反演口徑分布中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償[J]. 盛衛(wèi)星,方大綱,葉曉東.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(02)
[8]基于相控陣單通道接收機(jī)高分辨DOA估計(jì)的跟蹤算法[J]. 葉中付,吳濤.  電子科學(xué)學(xué)刊. 2000(02)
[9]陳列加權(quán)反演口徑幅相分布方法的誤差分析和校正[J]. 顧繼慧,盛衛(wèi)星,方大綱.  微波學(xué)報(bào). 2000(01)
[10]單通道接收機(jī)實(shí)施空間譜估計(jì)測(cè)向[J]. 趙益民,鞠德航.  通信學(xué)報(bào). 1997(02)



本文編號(hào)：2978139