dbf系统幅相一致性测试关键技术研究

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1、DBF系统幅相一致性测试关键技术研究涂水平2016年1月中图分类号：TN914.42UDC分类号：621.39DBF系统幅相一致性测试关键技术研究作者姓名涂水平学院名称信息与电子学院指导教师孙磊答辩委员会主席安建平申请学位级别工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月Studyofthekeytechniquesofamplitude-phaseconsistencytestforDBFsystemCandidateName：ShuipingTuSchoolorDepartme

2、nt:InformationandElectronicsFacultyMentor:Prof.LeiSunChair,ThesisCommittee:Prof.JianpingAnDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformationandCommunicationDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研

3、究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要波束形成能通过指向不同地区的不同波束进行频率复用来提高频带利用率，所以过去10年波束形成在卫星通信领域的应用备受瞩目。但是在波束形成的实现中，由于元器件固有误差、电路老化以及温度等环境因素的变化，导致

4、各通道之间的幅相不一致，从而影响多波束形成网络的指向精度。所以需要对多波束形成网络的不一致性进行精确的测量，然后通过测量结果对多波束形成网络进行补偿以消除通道失配造成的影响。本文首先对DBF幅相一致性测试系统进行了介绍，并且通过对多波束形成网络的描述建立了DBF幅相一致性测试的数学模型，给出了系统性能测试的4个指标。提出了一种基于DS-CDMA的波束形成网络权值矩阵测量方法，并且进行了理论推导。针对系统测试中反馈信号载波频率与本振频偏问题进行了分析并且给出了频域FFT结合时域相关峰高精度频偏估计算法和仿真结果。针对

5、导致系统接收和发送端幅相不一致的因素，设计了发送端在线自检、发送端离线校准和接收端离线校准来对系统进行自检和校准。最后给对DBF幅相一致性测试系统进行稳定性测试和性能分析。在整体系统稳定性测试中包括中频测试和射频测试两个部分，文章给出了中频测试和射频测试的测试结果和分析。测试结果显示DBF幅相一致性测试系统的测试精度满足要求（相对功率小于0.1dB，相对相位小于1°），并且在长时间测试中系统工作稳定。关键词：波束形成、不一致性、校准、相对功率、相对相位I北京理工大学硕士学位论文AbstractBeamforming

6、forsatellite-bornecommunicationssystemshasattractedintensiveattentioninthepastdecadeasitenablesfrequencyreuseamongtheareascoveredbydifferentbeams,andhencegreatlyimprovesbandwidthefficiency.Butintherealizationofbeamforming，becauseoftheinherenterrorofcomponentsc

7、ircuitagingandtemperatureandotherenvironmentalfactors，theamplitudeandphaseofeachchannelmismatch,whichaffectthepointingaccuracyofbeamformingnetwork.Soitisnecessarytomeasuretheinconsistencyofthebeamformingnetwork.Then,theeffectofchannelmismatchcouldbeeliminatedb

8、ycompensatingthemeasurementresultstothemultiplebeamformingnetwork.ThepaperfirstlyintroducesthemeasurementplatformofpowerandphaseofDBFsystems,establishesthemathematicalmodeloftheDBF