时域宽带数字波束形成技术研究

发布时间：2017-09-05 08:07

  本文关键词：时域宽带数字波束形成技术研究

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【摘要】：雷达侦察是通过对空间信号的侦收和分析处理,以得到包含敌方信息信号参数。利用得到的参数为己方作战系统提供干扰和反干扰、侦察和反侦察、破坏和反破坏信息。由于空间信号多为宽带信号,海面空域等背景噪声带宽巨大,且宽带信号信息携带量大、相关性低,被截获和破解概率低,因此当前的阵列信号处理多采用宽带信号。宽带DBF(数字波束形成)是当前阵列信号处理的一个热门方向,接收机通过波束形成可以有效地获取在空间上感兴趣的方向信息。本文将对宽带DBF算法进行分析比对,重点对时域方法进行研究,从而从算法和硬件上实现优化。文章首先介绍数字信道化技术实现的基本原理,然后分析利用FFT(快速傅里叶变换)和STFT(短时傅里叶变换)对信道化方法的改进,并通过仿真验证改进方法的有效性。通过数字信道化技术为宽带DBF提供先验信息。然后从宽带DBF频域实现方法推出时域方法的实现原理。重点讨论了通过空间重采样和滤波器优化设计来改进时域算法。最后介绍分数滤波器和硬件上滤波器时延单元和移相器数量简化改良方法,从而实现宽带DBF时域实现方法在算法和硬件设计上的优化。
【关键词】：阵列信号处理 宽带数字波束形成 分数滤波器 时域算法
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-12
• 1.1 研究背景6-7
• 1.2 本文研究的历史和现状7-10
• 1.3 论文主要工作和内容安排10-12
• 第二章 数字信道化技术12-32
• 2.1 传统信道化原理12-15
• 2.1.1 信道化原理介绍12-14
• 2.1.2 信道化仿真设计14-15
• 2.2 多相滤波15-20
• 2.2.1 多相滤波公式推导15-18
• 2.2.2 多相滤波实现结构18-20
• 2.3 STFT信道化结构20-25
• 2.3.1 FFT实现信道化公式推导21-24
• 2.3.2 STFT实现信道化结构24-25
• 2.4 信道化技术信息检验25-32
• 2.4.1 信道化信息检验原理25-27
• 2.4.2 信道化信息检验仿真27-32
• 第三章宽带DBF算法及仿真32-56
• 3.1 窄带数字波束形成技术32-42
• 3.1.1 窄带数字波束形成原理32-35
• 3.1.2 自适应波束形成准则35-39
• 3.1.3 窄带波束形成仿真39-42
• 3.2 宽带数字波束形成42-50
• 3.2.1 宽带频域DBF实现方法43-46
• 3.2.2 宽带空时域DBF实现方法46-50
• 3.3 改进的线性相位滤波器DBF实现方法50-53
• 3.4 算法仿真和分析53-56
• 第四章 时域DBF算法软硬件优化56-70
• 4.1 分数滤波器结构56-64
• 4.1.1 分数滤波器设计56-59
• 4.1.2 快速收敛分数滤波器设计59-64
• 4.2 宽带时域DBF硬件设计优化64-70
• 4.2.1 移相器使用数量缩减设计64-66
• 4.2.2 数字迟延器使用数量缩减设计66-68
• 4.2.3 优化设计方案总结68-70
• 第五章 总结和展望70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-76
• 研究成果76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 杨广玉;吴顺君;洪一;;两维DBF相控阵雷达的通道误差与通道均衡[J];雷达科学与技术;2005年06期

2 王旭;何佩琨;毛二可;;实现频率步进相控阵雷达宽带宽角扫描的一种方法[J];雷达科学与技术;2007年03期

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4 王峰;李婧;刘俊;陈希信;龙伟军;;宽带数字阵雷达数字波束形成系统研究[J];雷达学报;2013年03期

5 程伟,左继章,许悦雷;数字波束形成器的FPGA实现[J];现代雷达;2003年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 余鹏程;基于宽带共形天线的若干阵列信号处理算法研究[D];电子科技大学;2013年

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本文编号：796798