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某雷达数字波束形成系统的设计与实现

作　者: 王静
导　师: 陈伯孝
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字波束形成(DBF) 赋形波束时分复用
分类号: TN957.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 384次
引　用: 3次
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内容摘要

数字化雷达是雷达发展的主要方向之一。发射波控和接收数字波束形成(DBF)技术是数字化雷达的关键。本论文结合某型号大型阵列雷达,推导了“和、差”波束形成的详细计算公式,研究了其发射波束控制和接收DBF的工程实现方法。利用先进的FPGA和DSP设计了该雷达440路天线的实时数字多波束形成与发射波控系统;研究了基于粒子群算法的大型阵列天线的低副瓣赋形波束的优化设计方法;完成了其发射校正、接收校正、同时多波束形成的FPGA设计。因为系统通道数多、数据率高,本文在详细分析了影响速度和资源消耗原因的基础上,采用串并转换、时分复用并结合流水线的技术,采用一些优化算法,提高了数字波束形成的效率。测试结果表明:该系统满足系统设计要求。这种两维全阵列的发射波控及其接收DBF实现方法在其它阵列雷达中也可以借鉴。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 数字阵列雷达简介  7-8
  1.2 数字波束形成研究现状  8-9
  1.3 本文的主要工作  9-11
第二章数字波束形成技术理论分析  11-19
  2.1 面阵模型与方向图  11-13
  2.2 单脉冲测角差波束形成  13-15
  2.3 基于粒子群算法的赋形波束设计  15-19
第三章 DBF 板工程实现  19-41
  3.1 系统方案  19-22
    3.1.1 任务要求  19-20
    3.1.2 DBF 板结构介绍  20-21
    3.1.3 DSP、FPGA 任务分配  21-22
  3.2 发射校正  22-25
    3.2.1 校正系数的计算  22-23
    3.2.2 发射校正时序  23-24
    3.2.3 发射校正FPGA 程序设计  24-25
  3.3 接收校正  25-28
    3.3.1 接收校正时序  25-26
    3.3.2 接收校正FPGA 程序设计  26-28
  3.4 接收多波束形成  28-41
    3.4.1 接收波束低旁瓣设计  28-29
    3.4.2 FPGA 算法优化  29-31
    3.4.3 DSP 程序设计  31-34
    3.4.4 FPGA 程序设计  34-41
第四章 DBF 板测试  41-47
  4.1 阵列信号源的模拟  41-43
    4.1.1 信号模拟  41-43
    4.1.2 干扰和噪声模拟  43
    4.1.3 数据传输  43
  4.2 DBF 板测试  43-47
    4.2.1 测试内容  43
    4.2.2 测试方法  43-44
    4.2.3 测试结果  44-47
结束语  47-49
致谢  49-51
参考文献  51-53
作者在读期间的研究成果  53-54

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