子陣級(jí)自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、為了提高角度和距離分辨力,相控陣?yán)走_(dá)需要增大天線(xiàn)的孔徑。但是大型天線(xiàn)陣列其數(shù)量往往已經(jīng)激增至成百上千個(gè),如果系統(tǒng)給每個(gè)陣元分配一個(gè)單獨(dú)的包括放大、混頻和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換等的接收通道,會(huì)大大增加信號(hào)處理的硬件成本。子陣級(jí)數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù)就是將大型陣列通過(guò)一定的規(guī)則將若干陣元?jiǎng)澐殖奢^少數(shù)量的子陣來(lái)處理。通過(guò)該技術(shù)處理后,雷達(dá)系統(tǒng)的硬件成本可以得到很大程度的降低,同時(shí),也可以降低系統(tǒng)計(jì)算的復(fù)雜度。
　　本論文介紹了數(shù)字波束形

2、成的基礎(chǔ)理論知識(shí)、討論了自適應(yīng)波束形成的幾種準(zhǔn)則和算法,并對(duì)常用的幾種算法如最小方差無(wú)畸變響應(yīng)(MVDR)算法、采樣矩陣求逆(SMI)算法,最小均方(LMS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法等幾種算法的性能通過(guò)仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,介紹了一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可以應(yīng)用于工程實(shí)踐的算法—對(duì)角加載SMI算法,并對(duì)此算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。接著介紹了子陣劃分的方法,包括均勻子陣劃分和非均勻子陣劃分方法,并對(duì)均勻子陣劃分和非均勻子陣劃分的數(shù)字波束形成性能做了

3、仿真對(duì)比,對(duì)均勻子陣劃分引起的柵瓣、柵零點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)仿真,分析了原因,并分別對(duì)線(xiàn)陣和平面陣的子陣級(jí)自適應(yīng)數(shù)字波束形成(ADBF)做了仿真分析。
　　本文的最后研究了子陣級(jí)DBF的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),對(duì)給出的一種平面陣子陣劃分方案進(jìn)行了仿真,仿真內(nèi)容包括多波束形成、子陣與全陣的比較及和差波束形成等。另外,還通過(guò)仿真分析了波束權(quán)值量化對(duì)方向圖的影響及通道校正的方法。論文的最后給出了DBF模塊的實(shí)現(xiàn)原理框圖及 DBF板軟件的組成及