基于CIC 内插时延的宽带数字阵列波束形成

针对宽带数字阵列采用传统窄带波束形成方法导致的方向图指向偏移、主瓣畸变问题,提出了一种基CIC内插的时延补偿方法。该方法不仅通过内插的方式实现宽带数字阵各个阵元时延的精确补偿,而且所需的乘法运算次数不随数字阵列合成波束数的增加而增加。仿真结果表明:该方法应用于宽带数字阵列多波束形成时,处理性能与基于分数时延滤波方法相当,但需要的乘法运算次数明显少于后者,因此具有很好的工程实现价值。     

时延、相移波束形成技术研究

分别对几种波束形成方法进行了讨论，其中重点讨论了采用数字内插与混合波束形成结合的多波束形成方法，并通过对几种波束形成的研究对比，以及各种参数的变化对波束形成质量的影响比较，来找到各种波束形成方法的优缺点及适用范围。对于数字波束形成来说，要达到一定精度就需要一定高度的采样率，而高的采样率会带来ADC和输入数据传输及存储器等硬件要求的提高和成本的增加。数字内插的使用，则可以在不提高输入信号采样频率的条件下，保证波束形成足够的精度。     

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。     

自适应数字波束形成的应用研究

自适应数字波束形成技术是一种以数字方法来实现波束形成的技术．它采用先进的数字信号处理技术对天线阵列信号进行处理，以获得优良的波束性能。本文在介绍自适应数字波束形成系统的基本组成和工作原理的同时，对其工程应用方面也做了较为详细的分析说明。     

TMS320VC55x系列DSP在线烧写方法研究

TMS320VC55x系列DSP是TI公司在TMS320C54x基础上推出的新一代低功耗DSP。由于该系列DSP没有片内Flash,所以程序的加载方法是必须解决的问题。阐述了TMS320VC55x系列DSP的片外Flash在线编程方法,给出了系统的硬件连接方法和烧写程序,并研究了自举引导的实现方法。     

TMS320C55x性能及DMA的使用

TMS320C55x是德州仪器公司的新一代高性能低功耗定点数字信号处理器。以TMS320C5509为例介绍了TMS320C55x系列的特点和性能指标,并重点介绍了DMA技术在C5509中的使用,最后给出DMA的编程实例。该实例中控制寄存器的定义和引用可用于对其他片内外设的编程。     

基于VPX平台的数字波束形成实现

数字波束形成一直是雷达和通信工程中的关键技术。本文对数字波束形成原理作了简单的介绍,并在基于VPX开发平台上进行了数字波束形成的硬件实现。     

TMS320VC55x系列DSP在线烧写方法研究

TMS320VC55x系列DSP是TI公司在TMS320C54x基础上推出的新一代低功耗DSP.由于该系列DSP没有片内Flash.所以程序的加栽方法是必须解决的问题.阐述了TMS320VC55x系列DSP的片外Flash在线编程方法,给出了系统的硬件连接方法和烧写程序,并研究了自举引导的实现方法.     

基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器研究与实现

提出了一种基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器,主要包括实现整数倍采样间隔延迟的数字延时单元、基于Farrow结构的高精度分数延时单元以及保证恒定束宽的幅度加权单元;理论分析了该波束形成器的原理,特点和优势;利用计算机仿真验证了该波束形成器的有效性和优越性;在C6748 DSP平台上的移植实现展示了该恒定束宽波束形成器的实现效率及实用性。     

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.     

新一代节能高效数字信号处理器 TMS320C55x 及其应用

美国德州仪器公司的TMS320C55x是新一代数字信号处理器，具有低功耗、高性能和向下一代码兼容等特点，因此介绍了它的主要特性和主要应用。     

VLSI circuits for adaptive digital beamforming in ultrasound imaging

For phased-array ultrasound imaging, alternative beamforming techniques and their VLSI circuits are studied to form a fully digital receive front-end hardware. In order to increase the timing accuracy in beamforming, a computationally efficient interpolation scheme to increase the sampling rate is examined. For adaptive beamforming, a phase aberration correction method with very low computational complexity is described. Image quality performance of the method is examined by processing the non-aberrated and aberrated phased-array experimental data sets of an ultrasound resolution phantom. A digital beamforming scheme based on receive focusing at the raster focal points is examined. The sector images of the resolution phantom, reconstructed from the phased-array experimental data by beamforming at the radial and raster focal points, are presented for comparison of the image resolution performances of the two beamforming schemes. VLSI circuits and their implementations for the proposed techniques are presented.     

基于SKA1-low的数字波束形成技术

为配合我国参与平方公里射电阵( SKA)项目,深入理解数字波束形成条件下的射电干涉观测和相应数据处理算法,提出了基于多相滤波器组信道化数字移相波束形成和基于分数阶时延滤波器数字波束形成两个技术算法,前者使用互相关法求解相移量来提高波束指向精度,后者是传统算法与射电观测理论的有效结合。首先,详细介绍了算法的理论推导并分析了它们的优缺点;然后,通过仿真实验验证了这两个算法的正确性,仿真结果表明基于多相滤波器组信道化数字移相波束形成算法相比传统算法具有一定的优越性;最后,分析了不同阶数时延滤波器对波束形成的影响并得出了相应结论。这些仿真结果及结论可为从事SKA项目的科研人员提供参考。     

A frequency-agile single-chip QAM modulator with beamformingdiversity

Architecture and circuit design techniques for VLSI implementation of a single-chip quadrature amplitude modulation (QAM) modulator with frequency agility and antenna beamforming characteristics are presented. In order to achieve reliable wireless communication modem function, the single chip all-digital QAM modulator implements various features, including high data rates with bandwidth efficiency, flexibility, meeting a wide variety of user throughput requirements with variable and width and data rates in a multi-user system, and robustness, incorporating diversity and redundancy techniques to guarantee robust communication for various operating environments. The modulator components consist of several digital processing building blocks, including various finite-impulse-response (FIR) filters, an innovative variable interpolation filter, a four-channel frequency translator with quadrature mixer for antenna beamforming diversity, a quadrature direct digital frequency synthesizer (QDDFS), a numerically controlled oscillator (NCO), a QAM formatter, a pseudorandom noise (PN) generator, an x/sinx filter, and a microcontroller interface. An optimized architecture and chip implementation for the variable modulator is derived and evaluated which will support symbol rates from 6 kBaud to 8.75 MBaud continuously and digitally flexible IF frequencies up to 70 MHz with four-channel antenna beamforming function     

TMS320VC5501在线烧写FLASH并自举启动方法研究

为了解决C55X系列DSP系统程序代码的保存问题,文中设计了一种利用JTAG接口,在线烧写DSP片外Flash并实现自举启动的方法。这种在线编程方法利用EMIF接口将TMS320VC5501和FLASH芯片相连接,通过搬移程序将应用程序的已初始化段按照C55X系列DSP引导表格式烧写进外部扩展的FLASH存储器中．从而实现自举启动。该方法为DSP系统的软件维护和升级带来了方便,具有实际应用价值。     

水平对数周期天线空域极化

针对水平极化对数周期天线圆阵波束合成,分析了地面上短波对数周期天线空域极化特性.根据接收天线理论,推导了新的阵列流行,阐明了水平对数周期天线圆阵的内在极化机理.依据新的阵列流行,理论和实验分析了现有采用相位加权的波束合成方法的性能.指出了对于水平对数周期天线圆阵波束合成时,需要采用相位极化联合加权,仿真结果表明联合加权方法可以有效改善波束合成的效果.     

面阵数字波束形成和对多目标跟踪的研究

用计算机仿真研究面阵天线数字波束形成（DBF）和对多目标跟踪。主要内容包括方阵列天线的方向图、圆阵列天线的方向图、圆阵列天线多目标的跟踪、跟踪前的初始搜索。文中对各种情况下面阵天线的阵因子方向图作了详细的数学分析,建立了相应的模型并进行了计算机仿真。     

FFT快速捕获算法在GPSC／A码与P（Y）码中的应用

一种快速、有效的GPS信号捕获方法是通过在整段数据上并行搜索伪码相位,对一段输入数字中频(IF)序列和一段本地复现伪码序列进行快速傅里叶变换(FFT)运算来实现。分析了用FFT实现循环相关及其在GPS C/A码捕获中的应用,采用整区间相关、扩展复现码折叠、叠加相加和叠加丢弃法实现P(Y)码快速直接捕获,用补零、线性内插、Sinc内插、平均相关和双倍长度补零法解决计算点数问题,用扩展计算点数方法解决由导航数据引起的相位反转、超长序列与短序列进行线形相关运算及用循环相关实现线形相关等应用中的具体问题。