分享到:

数字波束形成技术

数字波束形成技术尚怀智金浩收稿日期:1998-02-04文摘介绍数字波束形成技术的基本原理、关键技术。着重讨论中频数字化及正交解调器、波束运算器和波束控制器。主题词+数字化波束形成+LMS算法1引言数字波束形成技术是提高雷达、通讯、声纳等系统中天线性能的强有力的技术。微波集成电路、信号处理技术和高速数字电子器件的发展使得这种技术得以实现。如图1所示,在数字波束形成阵列中,接收信号在单元级进行检测和数字化,然后由数字处理器形成波束。这种方法保存了各个单元信号所包含的全部信息,加上数字处理技术的灵活性,可获得超出普通阵列天线的性能。它的显著特点是可以方便地获得超分辨和低副瓣的性能,实现波束扫描、多波束、自适应波束形成和自校准功能。←↓↓↓↓←↓↓←······↓输出数字处理器ADCXnADCX1X2ADC图1数字波束形成器处理每个单元接收的信号2系统组成及基本原理通用的数字波束形成系统的组成示于图2。数字波束形成系统主要包含天线阵、...  (本文共7页) 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

基于SVM数字波束形成算法研究

数字波束形成技术是现代智能天线核心技术,本文旨在将SVM分类方法应用到CDMA通信系统数字波束形成技术中,探索数字波束形成的新方法。本文研究主要内容和所完成的工作有:首先,介绍了SVM基本思想和方法,分析了SVM作为一种分类器的性能和特点,选择了合适的径向基核函数,对核参数进行了优化,为建立基于SVM数字波束形成技术奠定了基础。其次,研究了几种常用的数字波数形成最优权重向量准则,得出各个性能量度在理论上是等价的,但不同的性能量度所指导的算法在性能上存在着差异。通过对SVM算法的研究认识到,SVM算法直接以误码率为准则有别于常用的准则,然后重点研究了LMS算法和RLS算法两种常用的自适应波束形成算法,考察分析了两种算法的性能,并对两种算法的性能进行了比较。再次,在分析CDMA调制系统性能的基础上,将其数字波数形成归结为分类问题,建立了应用于BPSK和QPSK系统数字波束形成的SVM方法。通过将SVM算法、LMS算法和RLS算法三种...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

采用智能天线阵的无线通信系统研究和设计

进入21世纪以来,结合阵列天线和数字信号处理技术的智能天线(Smart antenna)技术已经成为第三代(3G)移动通信系统的关键技术之一。智能天线的数字波束形成(DBF)能形成定向波束和波束零陷,从而有效地抑制干扰,提高系统容量和通信质量。并且,智能天线技术已经被写入WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA的移动通信技术标准。也正因为如此,对智能天线通信系统的研究和设计有着重大的理论意义和工程实用价值。本文结合科研实际需求,对移动平台智能天线通信系统的天线阵、自适应波束合成、抗干扰、数字收发信机等关键技术进行了研究、实现和测试。作者的主要工作和创造性成果可以概括为:1.研制出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的低成本发信机,实现了直接射频调制无线串口通信的发射功能。其基本的工作流程是FPGA接收来自上位个人计算机(PC)的指令,经格式转换、编码后对载波进行调制。整个设计以FPGA为核心,包括一个数字锁相环、一个调制器...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

宽带数字阵列波束形成算法及应用研究

多功能相控阵雷达,即用一部雷达系统可实现多部雷达的战术功能,是相控阵雷达的发展方向。为了使多功能相控阵雷达具有目标识别、成像的能力,这就要求相控阵雷达应具有高的距离分辨率,即相控阵雷达应工作在宽带。宽带数字阵雷达为实现相控阵雷达的多功能提供了可行的硬件平台。它用数字时延取代了传统的移相器,可减小孔径效应,使相控阵雷达实现宽带宽角扫描。另外,它还具有很高的动态范围、容易实现发射波形和频率捷变等优点。宽带数字波束形成是宽带数字阵雷达中的关键技术之一。要实现宽带波束形成,不能再采用普通相控阵雷达中的移相技术,而必须采用数字时延,另外,为了在形成正确波束指向的同时,还在干扰到来方向形成零点,以提高系统性能,所采用的自适应算法和技术也不同于窄带自适应波束形成技术。所以,以宽带数字阵雷达为应用背景,开展数字时延产生、宽带波束形成、自适应宽带干扰置零、系统实现方案等关键技术研究,有着重要的理论意义和实用价值,这也是目前阵列信号处理研究中的热点...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

高分辨率多波束成像声呐关键技术研究

近二十年来,随着海洋资源开发和海洋防卫技术的快速发展,对高分辨率成像声纳的需求越来越迫切,作为水下探测的重要手段,在水下高速目标的轨迹测量、海底地形地貌的绘制、水下目标识别、无人水下作战平台的声探测引导、舰艇的避碰和航空母舰等大型舰船防蛙人袭击的警戒中发挥着重要作用。同时,在水下援潜救生领域中,通作对水下目标的构造、姿态及周围水环境的清晰认识,能够为援潜救生方案提供必要的技术支持,而且还能够实时监测水下作业和监督方案的可靠性实施。本文以国家“863计划”自动化领域中的“堤坝安全检测水下机器人”项目为主要应用背景开展的,提出了一种基于并行互连拓扑网络的实时高分辨率多波束成像声纳系统方案,并围绕系统的设计与实现展开了一系列关键技术的研究工作。主要研究内容包括:并行处理系统的性能分析研究;并行互连拓扑网络结构研究,并详细讨论了反图拓扑网络;在上述并行处理互连网络研究的基础上,进行了多DSP节点的声纳信号并行处理系统的设计与实现研究;然...  (本文共182页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

OFDM雷达通信一体化系统中的数字波束形成技术研究

数字波束形成技术(digital beamforming,DBF)是阵列信号处理的主要研究内容,广泛应用于雷达、通信等军事和民用领域。在车联网环境下,将DBF技术与OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)信号相结合应用于雷达通信一体化系统,一方面可以在测量周边目标方位角的基础上,结合测距测速算法实现对环境信息的感知;另一方面可以增强阵列的输出信号干扰噪声比,达到提高雷达测距测速精度和改善车载无线通信误码率等性能的目的。针对车联网环境下一体化系统的实时性需求以及实现雷达感知多目标定位功能,本文提出了一种基于数字波束形成的定位方法,并分析了 DBF技术对于一体化系统的影响。本文的主要研究成果如下:(1)利用数字波束形成技术提出一种基于波束空间的DOA(direction of arrival)-多普勒频移快速匹配算法。该算法首先采用一种改进的波束空间root-MUSIC(roo...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>