X波段数字阵列雷达的数字收发模块研制

为了提高X波段数字阵列雷达数字收发(Transceiver,T/R)组件的集成度和可维护性,该文采用模块化和集成化的设计思想,研制了一款10通道数字T/R模块。该模块与微带阵列天线直插连接,与信号处理器接口仅为一条高速双向光纤,易于系统集成和扩展。模块采用基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的中频软件无线电架构,实现了任意码长和码型的二相编码波形产生、发射数字波束形成、数字正交调制和解调、数字下变频与基带数据预处理等功能。实测结果表明模块的软件无线电功能正常,且具有低旁瓣和同时多波束形成等优越性能,远场校准后的接收波束方向图旁瓣电平优于-24.5 dB。     

基于多DSP的自适应数字多波束形成的并行算法及其实现

在深入研究自适应DBF（数字波束形成）算法的基础上,针对由TigerSHARC201处理器构成的多DSP并行处理系统,提出了一种基于自适应数字多波束形成的并行处理算法。笔者给出了该算法在多DSP并行处理系统上的算法映射,基于此映射方案,比较了SMI、HTP和MTP三种典型DBF算法,并对MTP算法进行了改进。系统试验证明了该并行处理算法具有很好的并行性及实时性,且改进的MTP算法的性能较传统MTP算法有显著提高。     

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。     

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．     

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.     

等边三角形面阵LMS算法的研究

天线阵元的排列是影响自适应数字波束形成的重要因素,自适应波束形成算法是数字波束形成的核心。本文对等边三角形面阵的阵元排列结构和阵列响应方向进行了研究,同时用LMS算法对等边三角形面阵进行了自适应波束形成的仿真,为等边三角形面阵其他形式的自适应算法提供了具体参考。     

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。     

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。     

雷达全DBF技术优点分析

数字波束形成技术是现代天线技术发展中比较突出的一个技术领域,通常人们认为数字波束形成技术只适用于接收模式,随着直接数字综合技术的发展,数字波束形成技术同样可用于发射模式。本文通过分析该技术的优点,可使其更广泛地应用于雷达领域。     

基于TS201S的MQRD-SMI ADBF多处理器系统

为了解决在自适应波束形成系统中需要大量的矩阵运算而导致系统实时性能欠佳的问题,提出了一种并行性能较好的混合QR分解SMI算法(MQRD-SMI),给出算法易于DSP实现的一种高速Systolic阵结构,研制岀一种采用多片TS201S并行实现接收ADBF的实验系统.实验结果验证了算法和系统的有效性和实时性.     

一种超声回波信号的数字正交检波方法及FPGA实现

数字正交检波技术能够较好地提取信号的幅度和相位参数,保留信号包络中的所有信息。提出了将现场可编程门阵列(FPGA)运用在超声系统的波束形成器中实现超声回波信号的数字正交检波方法,并给出了主要模块在FPGA内的具体实现和系统仿真结果。仿真和实际运用证明,该检波方法能够明显提高超声图像的空间分辨率和对比度。     

相干多径环境下的毫米波大规模MIMO混合波束赋形方案

针对传统全数字域的解相干算法无法直接运用于混合波束赋形场景的问题,设计了一种混合波束赋形下的解相干方案。在模拟域,基于设计的码本波束,提出一种新的模拟波束赋形方案,分别搜索与每个信号方向最为接近的波束,形成波束集合,利用所得到的波束集合,对阵列接收信号分别进行模拟波束赋形得到一级输出。在数字域,提出“阵列信号重构”的思想,对一级输出进行阵列信号重构,将重构信号作为输入,进行空间平滑处理,在相干干扰方向和非相干干扰方向均可形成较深的“零陷”。通过理论分析和仿真,对不同方案的波束方向图、信干噪比、频谱效率等性能进行了研究。结果表明,所提出的混合波束赋形方案的信干噪比和频谱效率等性能几乎逼近于纯数字波束赋形方案。     

频域宽带波束形成算法

宽带线性调频信号应用于相控阵雷达系统时,需采用宽带波束形成处理抑制宽带干扰.宽带波束形成会对线性调频信号的脉压结果造成影响,该文提出一种频域宽带波束形成算法,对数据先做快速Fourier变换再分频率柜进行宽带波束形成,在保证脉压处理性能的同时控制了运算量.该算法的运算量只有滑窗方法的10%左右.仿真结果表明: 该算法能有效地进行宽带波束形成抑制宽带干扰、保证脉压结果的性能.该算法更适合实时性要求高的相控阵雷达应用中.     

基于分数时延的宽带自适应波束形成

对于宽带信号,基于移相的窄带波束形成方法会导致方向图波束指向的偏移和主波束畸变,并且无法有效地抑制宽带干扰。该文提出了基于数字时延加抽头延迟线(tapped delay line,TDL)结构的宽带自适应波束形成方法。该方法采用数字时延滤波单元补偿宽带信号在波束指向上的相位和包络偏移,并用基于TDL的空时二维滤波处理抑制宽带干扰。分析和实验结果表明,该方法可以有效地合成空间宽带波束并抑制宽带干扰,提高信干噪比(signal-to-in-terference-plus-noise ratio,SINR)增益。     

统一扩频测控系统接收信号处理技术

统一扩频测控体制的多飞行器测控系统应用自适应天线数字多波束形成 技术对目标实施跟踪和测控。采用恒模降列和自适应信号对消器估计出各个信号的波达方向（DOA），应用最小干扰噪声功率判据获得最优加权向量。为了提高天线系统的处理增益，用最优加权向量形成波束，有效地消除多址干扰的影响。波束形成处理器得到的相对相位偏移向量用于上行遥控信号分时发送时，形成对指定目标的高增益波束。对恒模阵列和自适应信号对消器估计获得的导向向量用于数字多波束形成的性能进行了仿真研究。     

基于十字型阵列的多频发射波束形成算法

针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率的扇形波束信号,将发射次数从波束数减少到扇面数,从而缩短了扫描时间.仿真实验和计算量分析表明,文中算法能够获得与平面接收阵直接波束形成算法相同的波束性能,并且大幅降低了阵元数量和计算量.实际水下试验证明了该算法能够满足水下三维声学成像的实时性需求.     

基于LCMV的IQRD-SMI自适应数字波束形成算法

指出QR分解采样矩阵求逆算法(QRD-SMI算法)是一种较流行的自适应数字波束形成算法,但其需要前向和后向代入才能得到自适应权向量w,从而导致其实时性和并行性能欠佳.在QRD-SMI算法的基础上,采用逆QR分解方法,提出了一种不需要前向和后向代入而能全速/并行得到实时权向量w的一种逆QR分解SMI算法(IQRD-SMI算法),给出其易于硬件并行实现的Systolic阵结构.该算法能克服QRD-SMI算法并行性和实时性欠佳的缺点,能做到真正意义上的实时并行权向量抽取.仿真结果和分析验证了该算法的有效性和实时性.     

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。     

基于MC9S12H128的汽车数字仪表硬件模块设计

本文对16位MC9S12H128单片机作为系统MCU如何应用在汽车数字仪表上进行了论述,主要从MSCAN控制器,A／D转换模块．串行外设接口SPI、PWM脉宽调制模块．LCD接口模块,步进电机接口模块几方面进行。MC9S12H128的应用保证了MCU系统的稳定性,符合数字仪表的功能需求,提高了仪表的实时性和抗干扰性能。     

一种数字信道化接收机参数编码方法

研究一种基于多波束比幅测角的数字信道化接收机参数编码方法.描述了数字信道化接收机的参数编码流程,详细论述编码过程中通道间幅度测量同步和脉冲到达角(DOA)测量方法.采用该方法的数字信道化接收机的脉冲描述字(PDW)编码与典型接收机的一致.实践证明,该方法可以满足复杂电磁环境下雷达信号处理实时性的要求.