数字阵列雷达系统

文章介绍了收发全数字波束形成的全数字化相控阵雷达(DAR)的原理、系统组成及目标显示.对其中的主要功能模块数字阵列模块(DAM)、数字T/R组件及数据传输系统进行了详细地分析,通过512单元的完整试验系统,得出数字阵列雷达同时完成观察和跟踪多目标终端显示图.     

宽带数字阵列雷达的空时耦合效应及补偿

为了分析和补偿宽带数字阵列雷达中宽带自适应数字波束形成(adaptive digital beamforming,ADBF)和数字脉冲压缩(digital pulse compression,DPC)的空时级联处理所存在空时耦合效应,建立了频域宽带ADBF与DPC空时级联处理的信号模型,分析得出频域ADBF会引起DPC结果的旁瓣升高,并影响对微弱目标的检测性能。在此基础上,提出了基于目标跟踪和阵列预调向处理的补偿方法,使得信号从正侧视方向入射。仿真结果表明:当主波束对目标的跟踪精度控制在一半的主波束宽度以内时,采用频域ADBF和DPC级联结构所产生的虚假旁瓣可控制在-50dB以下,有效地减小了耦合效应对DPC结果的影响。     

基于DSP的直线阵列数字多波束形成的原理及实现

介绍了一种利用多DSP实现基于直线阵列的数字多波束形成方案，通过对直线阵列的特征和数字多波束形成原理的阐述，并结合TI公司TIS320F206硬件的特点利用单波束准实时叠加的方法实现了数字多波束形成的信号处理目的，实验结果表明，采用此种方法多波束形成速度快，扩展性能好．     

实数域多用户数字波束形成方法的分析与仿真

在实数域讨论了智能天线系统中的多用户数字波束形成方法,智能天线可以通过阵列天线技术在同一信道中利用多个波束同时给多个用户发送不同的信号,以提高通信容量,推导了多用户天线阵等效激励模型的实数形式,并从空间信道均衡的角度在实数解释了多用户波束形成原理,进一步提出了多用户数字波束形成方法,仿真结果表明,上述方法能够有效地解决智能天线系统中下行选择性发送的问题,并有硬件结果简单,兼容性好,利于软件无线电实现等优点。     

浅析数字下变频中的NCO

软件无线电是以开放性、通用性、可扩展的最简单硬件为平台，通过加载各种应用软件来适应不同用户不同应用环境的需求，实现各种无线电功能。但由于受A/D转换器和DSP器件硬件水平制约，目前软件无线电实现方案大多采用数字上、下变频技术。数控振荡器(NC0)是影响数字下变频器性能的关键器件，本对NCO的工作原理进行研究，在此基础上提出了一种基于DDS技术的设计方案。     

基于FPGA的数字波束形成模块设计

雷达数字波束形成的庞大数据量和高实时性要求,决定了数字波束形成模块的复杂性及设计难度。在数字波束形成模块中,高速数据传输和数字波束形成算法均需保证其实时性,因而它一直以来都是雷达系统的关键技术。本文选择高性能FPGA芯片,既完成了多通道高速数据采集,又实现了全阵的实时数字波束形成运算。     

基于DDS的数字波束形成技术实验研究

数字波束形成(DBF)技术可以有效减少合成孔径雷达天线体积,提高雷达的分辨率和成像速度。结合实际预研需要,在数字波束形成(DBF)的概念基础上,采用直接数字频率合成技术,运用实验室现有基带信号板,混频器,示波器等设备,设计实验方案,搭建实验链路,验证数字波束形成的工程可实现性。通过实验过程和对实验结果的分析,为在现有技术和设备条件下,合成孔径雷达采用数字波束形成技术进行了可行性验证和技术积累。并根据实验结果进行了可行性分析及工程实现难点分析,为今后的实际工程实现提供了参考方案和设计依据。     

基于蚁群算法的子阵级自适应多波束形成

在大型阵列信号处理中,可以在子阵级进行数字波束扫描形成多波束,降低硬件成本和系统复杂度,其中子阵划分的优劣直接决定信号处理的性能.针对子阵级多波束形成的问题,提出了一种基于蚁群算法的子阵划分最优策略,该策略将蚂蚁的迁移路径作为子阵划分方案,以峰值旁瓣电平为优化目标进行迭代搜索,使得子阵级自适应形成多波束方向图的旁瓣性能...     

存在指向误差情况下的低旁瓣自适应波束形成

针对确定自适应阵列系统,在传统的线性约束最小方差(LCMV)波束形成算法基础上提出一种在期望信号方向估计有误差的情况下,能减小指向误差的低旁瓣自适应波束形成算法,该算法运用波束保形函数,集中主瓣波束,抑制旁瓣波束,提高了阵列输出的信干噪比(SINR),计算机仿真结果验证了算法的有效性和优越性。     

幅相误差对TD-SCDMA数字波束形成的影响

幅相误差是制约智能天线系统性能的一个重要因素,研究幅度相位误差对TD-SCDMA波束形成的影响是非常必要的。本论述首先建立了8单元线性阵列模型,针对TD-SCDMA的业务波束,利用计算机在matlab环境下分析幅度相位误差对波束旁瓣电平,波束指向偏差,和智能天线增益的影响,为工程实践提供了依据。     

中频数字接收机的设计

介绍了中频数字接收机的总体设计方案，提出了固定中频数字接收机的设计思想与方法，结合软件无线电的有关理论与方法，阐述中频数字接收机的具体实现．主要采用高速的A/D转换器和高端现场可编程逻辑阵列的结构，使得总体系统的处理速度大为提高，而且集成度高，可靠性好，使用灵活，具有很强的应用参考价值．     

数字下变频器HSP50214B在软件无线电中的应用

介绍了数字下变频器HSP50214B的内部结构及其在软件无线电中的应用．首先阐述了HSP50214B模块具有的数字混频、滤波、自动增益控制等功能，通过解调AM信号的一个实例，设计了一个DSP与下变频器的电路，并给出了下变频器部分控制字，展示了下变频器在软件无线电中强大的功能和良好的可编程性。     

基于FPGA＋DSP的数字波束形成的实现

文章就数字波束形成(DBF)技术在雷达信号处理中的应用做了讨论。对数字波束形成原理及其数字实现作了简单的介绍。针对采用数字波束形成技术带来的传输数据量大、工程运算较复杂的问题,设计了一套使用FPGA DSP波束形成系统,这样FPGA多路并行处理的速度快和DSP控制结构复杂,运算速度高、寻址方式灵活、通信机制强大的特点都得到充分的发挥。     

一种采用旁瓣增强的麦克风阵列抗混响算法

在音频/视频会议、人机交互、语音识别等领域,严重的混响干扰导致麦克风阵列语音处理性能急剧下降.针对现有逆滤波等抗混响方法需要获得准确的房间传输响应,而波束形成方法抗混响性能有限的问题,基于广义旁瓣抵消器(generalized sidelobe canceller,GSC)结构提出一种采用旁瓣增强的麦克风阵列抗混响算法(Sidelobeenhanceing reverberation mitigation algorithm for microphone array,SERM).该算法首先进行波束形成,初步获得增强的直达语音信号,并对旁瓣获取的混响分量进行自适应迭代增强,再将旁瓣迭代增强的误差信号作为参考噪声进行自适应噪声抵消,最终输出抗混响语音.实验结果表明,在混响环境下该方法能有效改善麦克风阵列的语音信号质量.     

软件无线电的数字中频技术在WCDMA基站中的应用

随着高性能数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的出现,基于软件无线电(SDR)的数字中频技术目前被广泛地应用到3G基站中.本文在分析了数字中频模块原理及结构的基础上,对WCDMA基站中的数字上变频器(DUC)进行了优化设计,提出了一种三级实现方案.仿真结果表明,对比单级实现方案,该方案带来了4 dB的系统性能改善,同时对DSP运算速度的要求是单级方案的1/10,适合硬件实现.     

雷达数字波束形成器性能的实验验证

介绍了一种自适应数字波束形成器的原理、组成和实现方法 ,给出了实验结果 ,验证了一些关键技术 ,表明数字波束形成 ( DBF)是提高雷达天线性能强有力的技术。     

基于软件无线电的智能天线技术

智能天线是第三代移动通信中的重要技术 ,也是当今电信十大热门技术之一 ,它是在软件无线电基础上提出的天线设计新概念 ,是数字多波束形成技术与软件无线电结合的产物 ,它对提高系统容量具有巨大潜力。着重讨论基于软件无线电的智能天线的结构和算法     

基于SIR结构的毫米波汽车雷达天线阵列设计

为了提高汽车雷达天线阵列的增益,使形成窄波束辐射,设计了一款工作在24.000 GHz的阶梯阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)微带阵列天线。天线阵列采用两级低损耗T型结功率分配器和四分之一波长微带阻抗变换器馈电,将四个SIR线阵单元组成天线阵列。通过增加SIR微带贴片的数目来提高阵列天线的增益,调整SIR的尺寸以控制工作频带,利用功率分配器进行阻抗变换和波束宽度控制。天线阵列的峰值增益可达到21.67 dBi。在中心频率24.125 GHz上,XOZ面的主瓣宽度为10°,YOZ面的主瓣宽度为17°,旁瓣抑制度为11 dB。该阵列天线面积小、增益高、波束窄、旁瓣电平低、后向辐射小,适用于汽车雷达系统。     

基于软件无线电的通用数字调制器的实现

软件无线电的基本思想是构造一个通用的硬件平台,将通信的各种功能尽可能用软件实现．数字上变频是软件无线电的关键技术之一,主要功能是对输入数据进行各种调制和频率变换．AD9857是通用数字正交上变频器,具有可编程性、体积小,速度快,性能高等特点．详细介绍了该器件的原理、结构与使用方法,分析了软件无线电调制算法的特点,给出了一个利用FPGA与AD9857相结合而实现通用的数字调制系统平台的实例．     

基于压缩感知的频率不变波束旁瓣水平优化方法

频率不变波束形成技术属于恒定束宽波束形成,能解决宽带信号中不同频率分量对应的波束响应不一致的问题.针对现有的一类将恒定主瓣宽度作为约束条件的频率不变波束形成方法,当阵元个数确定以后,形成的波束旁瓣水平往往达不到实际需求的问题,借助压缩感知理论,提出了一种改善波束旁瓣水平的新方法.提出的方法引入压缩感知理论(compressed sensing,CS)进行信号的预处理,并利用二阶锥规划(second order cone programming,SOCP)进行频率不变波束形成.由于压缩感知的恢复算法可以对压缩采样矩阵采集的信号进行精确重构,从而达到以更少的阵元获得相同的波束形成器性能.换言之,在相同的阵元个数条件下,通过阵列虚拟扩展增大了阵列的孔径,提出的方法比基于SOCP的频率不变波束形成方法有更低的旁瓣水平,仿真结果也表明了该方法的有效性,在相关的工程实践中具有一定的参考价值.