基于光纤通讯自适应数字波束形成的应用

自适应数字波束形成是新一代相控阵雷达的核心技术,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.     

基于Farrow结构的宽带信号分数延时滤波器的FPGA设计与测试

对于多通道宽带信号的数字波束形成(DBF),传统的相位控制方法会导致波束的指向偏移及扫描不准,需要使用真实时间延迟线(TTD)来代替传统的移相器。相比模拟延迟线,在数字域上实现延时补偿具有成本低、精度高、实现简单、稳定性好等众多优点。而基于Farrow结构的分数延时滤波器结构简单、延时变化灵活快捷,且易于构建宽带信号的分数延时滤波器。在FPGA系统中实现宽带信号的分数延时,并对其延时性能的测试可为将来宽带信号的DBF工程应用提供技术基础。     

高速实时自适应DBF的设计与实现

数字波束形成（DBF）一直是相控阵雷达的关键技术,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、自适应于扰置零功能。     

一种雷达和侦察数字接收技术的设计与实现

中频数字接收部分是整个雷达和侦察设备的关键组成部分.基于雷达和侦察的数字接收技术包括窄带雷达处理和宽带侦察处理两部分.其中窄带处理包括幅相校正、窄带数字波束形成(DBF)和数字下变频部分,宽带处理包括数字信道化和宽带DBF部分.工程实现中,宽窄带处理在同一片板卡中实现,这样有利于设计和节约成本.最后,实验结果表明了该设计技术的正确性.     

低频射电阵列中的信道化宽带多波束形成技术

针对低频射电阵列海量数据、高带宽、多波束、实时处理的需求,设计了一种基于数字信道化的宽带数字多波束形成技术方案。针对射电天文学信号预处理的需求,该技术同时实现数字波束形成(Digital Beam Forming DBF)和频谱分析的功能,降低了射电阵列信号预处理运算复杂度,同时具有易于硬件实现,实时性高的特点,非常适合低频射电阵列应用。     

基于 Sigmoid 函数的时域宽带 DBF 基带实现

推导了一种在基带实现的时域宽带数字波束形成(DBF)方法,并利用 sigmoid 函数来实现分数滤波,得到精确的时延量来减小或消除时域方法中的色散效应。这种方法充分利用了 sigmoid 函数的宽误差范围和小误差迭代继续的特点,来适应基带时域宽带 DBF 的特点,从而改善了波束性能和算法效率。     

卫星移动通信系统低信噪比抗干扰数字接收机设计

针对阵列天线卫星移动通信抗干扰能力差、传播损耗大等特性,设计了一种数字波束形成技术( DBF)和扩频技术相结合的数字接收机。其中,DBF算法采用基于递归最小均方算法( RLS)的解扩重扩盲自适应波束形成算法,使用VxWorks实现权值计算,FPGA实现波束形成;扩频方式采用直接序列扩频,在FPGA中实现。仿真分析与样机测试显示,通过两项技术联合使用,在信噪比低至-45 dB条件下仍可以实现可靠通信,同时有效加强了系统抗干扰能力。     

基于QPSK的智能天线固定多波束基带DBF算法

射频(RF)波束形成算法,难以直接采用数字信号处理(DSP)技术,实时完成数字波束形成(DBF)计算.对于相移键控(PSK)调制方式,本文认为RF波束形成算法可等效在基带实现.针对四相相移键控(QPSK)调制方式,本文提出了一种新的智能天线固定多波束基带DBF算法.与RF波束形成算法相比,提出的算法可实现同样的辐射方向图,但需要的计算量却大幅度地降低.基带DBF算法,使智能天线的实现更为简单、应用更为灵活、性能更为优良,对推动智能天线技术实用化发展具有重大意义.     

基于分数时延的宽带数字阵列波束形成

对于宽带数字阵列雷达,传统的波束形成方法会导致天线波束扫描不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入分数时延滤波器。通过对一种分数时延滤波器设计方法及宽带数字阵波束形成原理的分析,提出针对有载波宽带雷达信号的接收波束形成实现结构。仿真结果表明了该方法的有效性,与传统波束形成方法相比,其性能与理想延时更接近。     

数字宽带波束形成的仿真与验证

提出了宽带恒定束宽响应数字波束形成的整个流程和方法,通过运用数字延时线和Farrow分数延时滤波器相结合的技术对来波信号进行精确的预延时,运用空间重采样法对不同阵元宽带信号各离散频点的加权系数进行了求解,并根据这些加权系数构建了线性相位FIR滤波器来实现该波束形成算法。仿真和分析结果表明整套设计方法正确、实用、有效。     

宽带信号的幅相误差校正算法

宽带数字阵列雷达通道中特性差异,使得通道产生随频率变化的幅相不一致性,文中主要研究了时域和频域的校正算法,并根据不同频点的对角因子形成相应的对角加权矩阵,改进了加权最小二乘拟合的方法,优化了频域算法,最后通过仿真对比分析了时域与频域算法的精度和对数字波束形成性能的影响,并验证了改进频域算法的精确性与可行性。     

基于数字阵列雷达的同时多模式SAR 成像体制研究

数字阵列雷达(Digital Array Radar, DAR)用于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像能够同时完成多种成像模式,具有广阔的应用前景。该文首先对DAR 的基本硬件结构和工作原理进行介绍。在此基础上,结合数字波束形成(Digital BeamForming, DBF)技术,提出6 种可同时实现多模式SAR 成像的工作方式,并对各种工作方式给出了相应的新颖的成像模式。此外,以某种新颖的模式为例,给出了其系统设计的详细过程。最后通过仿真实验验证了该成像模式的有效性及正确性。      

自适应数字波束形成的研究与实现

就自适应数字波束形成(ADBF)技术的应用背景进行了介绍,分析了MUSIC算法和MMUSIC算法,研究了ADBF技术,其中包括DOA原理、ADBF原理以及实现的算法,详细介绍了FPGA+DSP实现方法和具体步骤及部分软件实现代码,并通过实验验证该方案的可行性。     

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。     

基于FPGA技术的数字调幅系统设计方案

分析数字调幅系统优越的技术特性,制定以现场可编程门阵列为核心的数字调幅系统设计方案,实现过程中应用VHDL硬件描述语言对不同的功能模块进行定义和编程,仿真验证了系统模块的功能。仿真正确后,选取满足要求的可编程器件进行综合工作。根据测试结果分析,数据满足设计要求。实现了系统的功能。     

基于FPGA和ADSP的数字波束形成技术的工程实现

数字波束形成技术是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物,广泛应用于阵列信号处理领域。介绍了数字波束形成器的基本原理和组成结构,提出了一种基于FPGA和ADSP器件的数字波束形成器的的实现结构,并结合一则工程实例描述其具体工作过程。     

发射DBF预置零点波束控制技术

在介绍均匀线阵发射数字波束形成技术的基础上,对预置零点的控制问题进行了研究,将发射波束的零点控制描述为一个约束优化问题,并利用Lagrange乘子法得到了发射波束的最优权值.仿真结果表明,文中给出的方法对预置零点的发射波束控制是非常有效的.     

一种改进的星载SAR俯仰向DBF处理技术

在星载SAR系统的高分辨率宽测绘带成像应用中,为了增大接收增益,提高回波的信噪比,可利用数字波束形成(DBF)技术实现俯仰向多通道接收并处理回波信号。该文分析并推导出了俯仰向通道的响应函数。基于这一结果,提出了一种时变加权与FIR滤波相结合的DBF处理方法,并且给出了系统实现框图。与其它DBF方法相比,该方法能在不增加系统实现复杂度的前提下,实现对长脉冲的接收增益最大化与系统性能最优化。仿真结果表明,该方法能够近似达到理论上的系统性能最优值。     

一种多模式合成孔径雷达数字接收机

针对一种多模式极化合成孔径雷达（SAR）,给出了中频数字接收机工作参数选择,混频滤波方法,实现了三种带宽信号的数字正交解调。通过分析同相、正交通道误差对正交解调性能的影响,确定了滤波器最佳设计准则。最后给出了基于FPGA的实现结构,仿真试验结果表明中频数字接收机性能比一般模拟接收机有显著提高。     

俯仰向数字波束形成技术对SAR系统性能的影响分析

俯仰向数字波束形成(DBF)是实现高分辨率宽测绘带星载SAR系统的关键技术。该技术可以生成能够灵活控制的高增益窄波束用于回波信号的接收,从而提升SAR系统性能。该文在研究俯仰向DBF技术应用于宽测绘带SAR系统的基础上,重点分析了俯仰向DBF技术对系统性能指标的影响,推导了基于俯仰向DBF技术的系统等效后向散射系数(NESZ)和距离模糊比(RASR)的表达式,并且将阵列信号处理中的零点指向技术应用于SAR,使得系统在接收目标信号的同时抑制模糊区方向的回波,显著地提高了系统的距离模糊指标。仿真结果表明,俯仰向DBF-SAR系统的性能相对于传统单通道系统具有明显的优势。