基于线性功放的数字阵列雷达多波束形成技术研究

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2、线性功放的数字阵列雷达多波束形成技术研究（题名和副题名）赵延栋（作者姓名）指导教师汪学刚教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016年3月论文答辩日期2016年5月学位授予单位和日期电子科技大学2016630答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonTechniquesofMulti-BeamForminginDigitalArrayRadarBasedonLinearPowerAmplifierAMasterThesisSubmittedtoUniv

3、ersityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ZhaoYandongAdvisor:Prof.WangXuegangSchool:SchoolofElectronicEngineering独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

4、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：咬曰期：年《月曰挪Ｉ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：献巧嫉：、导师签名＿曰期：以４年（月曰１摘要摘要现代信息化战争要求雷达必须具备高的搜索速率、高的多普勒分辨率和

5、角分辨率、高抗干扰能力和同时多功能（如搜索与跟踪）等。数字阵列雷达收发均采用数字波束形成(DBF)技术，可以快速改变波束指向和形状，容易形成多个波束等，可以很好的满足上述需求，研究发射数字多波束技术具有十分重要的意义。本文以数字波束形成原理为基础，深入研究了发射数字多波束的原理及实现方法。以和波束功率方向图为重要工具，通过理论分析和仿真，详细研究了系统参数、通道间幅相不一致性及功率放大器对发射多波束的影响。本文的主要工作包括以下几个方面：1.介绍了数字阵列雷达的研究背景及意义，回顾了数字阵列雷达的历史和现状，进而阐明了数字阵列雷达发射数字多波束的意义。2.以数字波束形成为

6、基础，介绍了发射数字多波束的原理，讨论了三种发射数字多波束实现方法：数字配相法，IFFT法和正交投影法。分析三种算法的原理和特点，得到了正交投影法更适合用于数字阵列雷达发射多波束的结论。3.给出了分析发射多波束性能的重要工具：和波束功率方向图。利用和波束功率方向图研究了系统参数对发射多波束的影响，分析了不同实现算法的特点，验证了正交投影法可在干扰方向形成很深的零陷，具有更好的波束间隔离度。通过研究发射信号、有限字长对和波束方向图的影响发现：相干信号会使发射多波束彼此干扰；数字信号处理时有限字长量化位数越多，其实际发射多波束效果越好。4.研究了多通道间幅相不一致性对发射多波

7、束性能的影响，讨论了在有幅相误差时，波束图在不同算法下的失真特点，发现在不同的算法下，波束失真特性不同，且在幅度误差和相位误差下失真特点各不相同。分析了通道失配对加窗效果的影响，得到了通道失配会破坏加窗作用的结论。5.基于功率放大器的非线性数学模型，研究了功放对发射信号及多波束形成的影响，由理论分析及仿真结果得知，无记忆功放输出信号特性与输入信号包络是否恒定有关；有记忆功放在输入功率较小时记忆性作用更明显，而在输入功率较大时非线性作用更显著，为进一步实现预失真等线性化技术提供了技术支持。关键词：数字阵列雷达，发射数字多波束，波