基于M9703的自適應波束形成技術(shù)研究.pdf

1、本文主要研究自適應波束形成技術(shù)的實現(xiàn)與驗證，并利用SystemVue軟件和高速數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)搭建了半實物仿真系統(tǒng)，對于雷達系統(tǒng)設計的過程中存在的設計周期長和驗證復雜等問題提供了新的解決思路。
　　首先本文研究了自適應波束形成算法及其工程實現(xiàn)需要考慮的因素，比較了最小均方(LMS, Least Mean Squares)算法和基于QR分解遞歸最小二乘(RLS, Recursive Least Squares)算法的區(qū)別，分析了兩

2、種算法的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)復雜性，認為LMS算法雖然容易受到收斂因子的影響，但是其結(jié)構(gòu)簡單具有容易在FPGA等硬件上進行設計的優(yōu)點。QR_RLS算法收斂速度快于LMS算法，其并行的處理結(jié)構(gòu)具有很高的數(shù)據(jù)吞吐量，QR_RLS算法更適合設計數(shù)字陣列雷達的波束形成模塊。
　　其次本文基于SystemVue系統(tǒng)仿真軟件搭建了自適應波速形成系統(tǒng)，驗證了算法的真確性，同時利用MATLAB接口自定義了基于LMS算法的波束形成模塊，對比了兩種情況下的結(jié)果

3、，為雷達系統(tǒng)自頂向下的系統(tǒng)構(gòu)架驗證提供思路：第一，可以基于系統(tǒng)仿真軟件對雷達某些系統(tǒng)級進行自頂向下的設計，自下向上的驗證，可以大大縮短研制周期；第二，可以將算法進行二次封裝，應用到系統(tǒng)中，增強了系統(tǒng)可擴展性。
　　再次本文研究了M9703通道失衡的原因以及補償方法。在SystemVue軟件中設計了通道校正系統(tǒng)并且驗證成功。整個設計過程驗證了：SystemVue軟件可以設計任意復雜的雷達信號。并可以通過軟件中的M8190（任意信號發(fā)

4、生器）儀器接口產(chǎn)生真實的雷達數(shù)據(jù)。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以通過M9703采集并存儲起來。整個半實物的仿真系統(tǒng)可以加快雷達模擬系統(tǒng)的設計和驗證過程，并且可以產(chǎn)生真實的雷達數(shù)據(jù)，減輕雷達工作人員由于去外場采集數(shù)據(jù)的壓力。
　　最后本文利用M9703中的兩片F(xiàn)PGA，實現(xiàn)了一個四通道的ADBF算法。利用自主開發(fā)的信號源模塊產(chǎn)生了真實的信號，搭建了半實物仿真系統(tǒng)。硬件處理后的結(jié)果通過PCIe背板傳回軟件當中得到波束方向圖。對比了波束形成前后的信號，