宽带DBF系统多通道校正及性能分析_图文

1、 宽带DBF系统多通道校正及性能分析作者:赵红梅, 王华力, 牟善祥, 姚红超, 周顺, ZHAO Hong-mei, WANG Hua-li, MU Shan-xiang, YAO Hong-chao, ZHOU Shun作者单位:赵红梅,牟善祥,ZHAO Hong-mei,MU Shan-xiang(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏,南京,210094, 王华力,姚红超,周顺,WANG Hua-li,YAO Hong-chao,ZHOU Shun(解放军理工大学通信工程学院,江苏,南京,210007刊名:无线电通信技术英文刊名:RADIO COMMUNICATIONS TECHNO

2、LOGY年,卷(期:2008,(2被引用次数:1次参考文献(5条1.奥本海姆;谢弗;巴克离散时间信号处理 20012.王峰;傅有光;孟兵基于傅立叶变换的雷达通道均衡算法性能分析及改进期刊论文-电子学报 2005(093.张林让;保铮;张玉洪通道响应失配对DBF天线旁瓣电平的影响 1995(034.TEITLEBAUM K A flexible processor for a digital adaptive array radar 1991(055.NUTESON T W;STOCKER J E Performance characterization of FPGA techniques f

3、or calibration and beamforming in smart antenna applications 2002(12相似文献(10条数字波束形成(DBF技术是在原来模拟波束形成原理的基础上,引入数字信号处理方法之后建立的一门雷达新技术,而接收通道的幅相一致性即接收通道校正是影响波束形成性能的重要因素.介绍了通道均衡的原理和算法以及工程实现方法,井结合实例讨论了一种在工程实现中的接收通道校正方法,此方法只利用测试信号而不借助于远场信号来实现接收通道的校正,从而使得应用了数字波束形成技术的雷达降低了使用和操作上的复杂程度,具有极高的实用价值.数字波束形成(DBF一直是相控阵雷达

4、的关键技术,讨论了DBF的数学原理和工程实现方法,并给出了一种基于FPGA和DSP结构的数字多波束形成系统模块,该DBF模块具有高速数字波束形成、通道校正、自适应干扰置零功能.3.学位论文冉涌宽带数字阵列雷达通道校正技术2010宽带数字阵列雷达拥有许多传统雷达不具有的优势,然而各通道中低噪放,功放等模拟器件的差异和环境温度的变化等因素会导致各个通道的频率特性不一致,即通道失配。宽带数字阵列雷达的各种优良性能是在各通道一致的假设前提下才有的,通道失配会严重影响阵列雷达数字波束形成的效果,降低阵列雷达性能。 为了减小通道失配带来的影响,介绍了多种通道失配模型,通过仿真研究了通道失配导致数字波束形成

5、性能下降的程度,并针对横式滤波结构下的时域校正算法和多种频域校正算法,分析了它们各自的特点和性能上的差异,并通过一组仿真实验比较了它们校正性能的差异。另外,通过仿真实验研究了校正时的采样率、滤波器抽头数等参数选择与最终校正效果的关系,给实际应用中的参数选择提供了参考。 通过对频域不加权最小二乘法和直接逆傅立叶变换法求解过程的分析,证明了它们是完全等价的求解,所以在最后校正结果上没有任何差异。 针对横向滤波结构下的直接逆傅立叶变换算法校正性能不佳的问题,分析了其中的原因,并提出在变换之前先在频域优化设计理想频率响应函数的方法,使得在运算量没有增加的情况下,校正性能得到了改善。 当通道之间的失配是

6、在某些频率处有较大差异,形成频域的尖峰时,要校正它们的理想滤波器的单位脉冲响应序列必然很长,难以用低阶的FIR滤波结构逼近,针对这一问题,引入了拥有全通滤波环节的拉盖尔滤波器,使得校正性能得到改善。 最后,为了保证算法实现的实时性,说明了最小二乘求解和FIR滤波的工程实现方法,并通过在ADSP开发板上编写校正算法程序,说明了优化程序代码的方法,给出了用两片ADSP实现整个通道校正过程的实用方案。2008(11本文介绍了数字波束形成的基本原理及其工程实现,并简要介绍了测试方法,通过和仿真结果的比较验证了该设计的可行性,该技术已成功应用在雷达系统中.自适应数字波束形成是新一代相控阵雷达的核心技术,

7、该文讨论了ADBF的工程实现算法,并给出了一种基于光纤通讯、FPGA和DSP平台数字多波束形成系统模块,该DBF模块具有高速数字波束形成、通道校正、自适应干扰置零功能,通道和波束数可扩展功能.此模块已在某三坐标雷达和无源雷达中获得成功应用.7.学位论文曹钢基于FPGA的数字波束形成研究2007数字波束形成(DBF技术在雷达对付外部电子干扰、对抗高速隐身目标、完成多目标精密跟踪等方面有着极其诱人的军事应用。近年来,数字波束形成(DBF技术受到了越来越多的关注,数字波束形成技术已从概念研究、关键技术研究发展到实际系统研究,取得了很大进展。本文首先介绍了阵列天线的相关理论,对于几种典型的天线阵列幅度

8、分布做了详细的论述。在此基础上,对于自适应信号处理技术应用于阵列波束形成进行了详细的分析并具体结合某型雷达数字波束形成系统,针对5个阵元的天线系统工程实现过程中遇到的诸如地面反射,通道校正等问题,进行了Matlab仿真,得出了正确结果。为DBF在FPGA上硬件设计的正确性和可靠性提供了依据,并使用Altera公司的Quartus5.0软件完成了DBF系统的硬件设计工作。2007,23(5自适应数字波束形成(ADBF是新一代相控阵雷达的核心技术.讨论了ADBF的工程实现算法,并给出了一种基于FPGA和DSP结构的数字多波束形成系统模块,该DBF模块具有高速数字波束形成、通道校正、自适应干扰置零功能,在实践中有良好的应用.2006,28(2分析了数字波束形成的一般原理和通道校正算法,以及脉冲追赶技术原理及双基地雷达空间同步方法,并且介绍了一种数字波束形成及脉冲追赶模块及其在某双基地雷达中的应用.代雷达2005,27(12给出了一种基于FPGA和DSP结构的高速并行数字多波束形成系统模块.该模块利用FPGA的结构特点,对通道间加权的复乘采用并行处理的方式,而多波束形成则采用时分复用的方式.该系统