基于二次组阵的低旁瓣波束形成方法

为了有效地降低阵列天线在数字波束形成过程中旁瓣水平,提出了一种通过二次组阵实现的低旁瓣自适应波束形成方法。在阵列相互重叠的子阵划分基础上,通过子阵对期望信号及干扰信号进行自适应波束形成,实现对期望信号的增益接收以及对干扰信号的深度抑制。在子阵数字波束形成的基础上,对各个子阵的输出运用二次组阵的方法,对二次组阵的方向图在约束条件下进行波束合成实现对子阵方向图中旁瓣的对消补偿,从而达到降低旁瓣的目的。通过理论分析和实验仿真表明,与常规LCMV方法相比,基于二次组阵的波束形成方法在保证了对干扰信号深度抑制的同时,有效地降低了方向图中的旁瓣水平,提高了系统的抗干扰性能。     

一种子阵级宽带数字波束形成技术

在宽带数字阵列设计中,传统的窄带数字波束形成方法会导致带宽范围内不同频率的信号之间存在指向偏差。文章从宽带数字波束形成的原理分析出发,给出了基于子阵级划分的宽带数字波束形成算法,并通过仿真实验结果验证了子阵级宽带数字波束形成的可行性。     

共形阵列宽带波束形成设计与实现

针对大规模共形阵列波束形成问题,提出一种宽带信号数字波束形成方法,介绍了该方法的具体实现过程,该波束形成流程主要包括子阵内和子阵间波束形成2部分。由地平坐标系中目标位置推导出子阵视线坐标系目标来波方向后,对宽带数字波束形成方法进行理论推导:子阵内通过幅相加权、子阵间进行时延补偿和相位加权。通过软件仿真和原理样机试验,充分验证了该方法正确、可行。     

基于FPGA的数字波束形成系统的设计实现

针对在阵列信号处理中有着广泛的应用的数字波束形成技术,提出利用FPGA实现的数字波束形成器来解决多通道波束形成系统的方法,介绍系统的原理、组成结构和实现方法.     

基于分数时延的宽带数字波束形成技术

在窄带数字阵列波束形成中,通过补偿各阵元之间的时延带来的相移而合成波束。对于宽带数字阵列,相同的时延不同的频率会带来相移的不同,窄带波束形成方法会导致宽带波束方向图畸变,必须采用宽带数字波束形成技术。通过分析信号带宽对窄带数字波束形成的影响,以及宽带数字波束形成的原理,给出了基于分数时延的宽带数字波束形成方法和仿真的结果,在数字域上实现了宽带波束形成。     

基于FPGA圆阵超声自适应波束形成的设计

设计了一种适于FPGA实现的圆阵数字自适应波束形成系统结构,系统采用FIR架构及延迟最小均方算法(DLMS),其中复数乘加模块采用循环移位乘加算法,自适应模块采用并行乘法器及时更新权系数。仿真结果表明基于FP-GA芯片实现数字自适应波束形成(DABF)具有实时性好,结构简单,易于实现等优点。     

多工作模式下数字波束形成的工程实现

介绍了波束形成的原理、系统组成和实现方法,针对本多工作模式下的数字波束形成项目,提出用DSP芯片和FPGA芯片相结合的方法来解决多工作模式下的数字波束形成及模式切换时的实时性.     

宽带星载DBF相控阵天线设计与实现

针对低轨卫星通信天线波束"等通量"覆盖的赋形要求,采用遗传算法对天线阵列进行了多目标平衡优化综合.根据SHA阵和波束覆盖的空间旋转对称性,在波束空间和阵元空间内进行阵元分组,将波束形成矩阵自由度降为1/3,简化了遗传算法参数数量,为波束形成因子复用奠定基础.针对16波束宽带输入,利用DFT滤波器组、复用式波束形成网络、单音闭环校正等算法设计了分布式数字波束形成器和幅相校正单元,运算量降为原来的4.5%,节省硬件资源80%.最后首次完成了16波束61阵元星载DBF相控阵天线样机的研制,暗场测试结果表明波束增益达到等通量覆盖要求,验证了以上算法和工程设计的正确性与有效性.     

基于DDS和Taylor加权发射波束形成研究

提出了一种对水声换能器基阵的发射波束进行优化控制的方法。首先,根据Taylor加权的计算公式,计算出可获得低旁瓣波束各阵元的幅度加权系数;然后,应用直接数字频率合成(DDS)技术设计出每个阵元偏移一定相位的发射信号;最后,结合高性能现场可编程门阵列(FPGA)技术,设计了8元直线阵的发射波束形成。仿真计算和实验结果表明,文章设计的方法不仅能实现低旁瓣的发射波束,还能很精确地控制发射波束角度,为以后的实际工程实现提供了参考方案。     

基于FPGA的智能天线数字波束形成设计

通讯系统的频谱资源日益紧张,智能天线是增加系统容量最有希望的解决方法之一。智能天线的数字波束形成是通讯系统实现空分多址的基础。在介绍了数字波束形成的基本原理基础上,提出了一种基于FPGA实现的实时数字波束形成方法,并使用嵌入式逻辑分析仪进行了实测分析。实验结果表明,该数字波束形成设计能实时调整各通道的幅度和相位,实现数字波束形成。