基于DSP地直线阵列数字多波束形成地原理及实现 - DBF地资料.pdf

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1、第!!卷第""期应用科技#$%&!!，’&""())*年""月+,,%-./012-.32.043/05.263$%$789$:&())*文章编号："));<*=">（())*）""<))?@<)?基于A1B的直线阵列数字多波束形成的原理及实现李0凯，张0杰（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨"@)))"）摘0要：介绍了一种利用多A1B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5C公司5D1!()E()*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

2、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&关键词：直线阵列；数字多波束；5D1!()E()*；中图分类号：59;""&=000文献标识码：+!"#$%&’(&$)#*’+%#*)&,*-&.’./+&0&-*)12)-&34#*1/.%1&’0&’)&’#*%*%%*564*6#+.’789FCG4-，HI+9JK-.（L$%%.7.$MC3M$NO4P-$343/L$OOQ3-24P-$3R37-3..N-37，I4NS-3R37-3..N-37T3-:.NU-P8，I4NS-3"@)))"，L6-34）

3、:46-%*(-：+O.P6$/$M/-7-P4%OQ%P-VS.4OM$NO-37-3%-3.4N4NN48UW4U-3PN$/Q2./S4U./$3OQ%P-,%.A1BU&X8P6..Y,4P-4P-$3$MP6.264N42P.N-UP-2U$M%-3.4N4NN48U43/,N-32-,%.$M/-7-P4%OQ%P-VS.4OM$NO-37，P6.N.4%VP-O.U-734%,N$2.UU-37$MOQ%P-VS.4OM$NO-37W4U426-.:./，W6-26QU./P6.O.P6$/$MU-37%.S.4O

4、JQ4U-VN.4%P-O.UQ,.N,$U-P-$3&5C’UA1BV5D1!()E()*4N.QU./P$S.P6.,N$2.UU$NU-3P6.U8UP.O&56.N.UQ%P-3/-24P.UP64PP6.U,../$MS.4OVM$NO-37-UN4,-/43/.Y,43U-S-%-P8-U7$$/&;#5<.%+6：%-3.4N4NN48；/-7-P4%OQ%P-VS.4OM$NO-37；5D1!()E()*00数字多波束形成（/-7-P4%OQ%P-VS.4OM$NO-37）是中介绍了一种由Z元直线阵列即Z通道形成

5、Z个波近十年来发展起来的一种提高天线性能的强有力技束的原理及通过EBJ+配合A1B的实现方法&术&严格地讲，波束形成对应于单元信号的加权与合"0数字多波束形成的原理及结构成，而数字波束形成几乎包括传感器阵列的数字化信号的所有空间处理&目前，先进的微波集成电路、数字多波束形成所面临的问题和单波束不同，信号处理和高速数字电路使微波雷达和通信系统的多目标优化的复杂性在于其结果不仅依赖于各目标数字波束形成（AXE）成为可能&与模拟波束形成装自身的结构，还和各目标间的关联有密切关系，需要置不同，AXE阵列在单元级将接收信号数字化，然同时使

6、多个波束的性能达到最优，无论是目标函数后采用专用数字处理机处理信号，以形成理想波束&还是约束条件都比单波束要复杂得多，求解过程很传感器所有有用信息得以保存，并用!个独立单元［"］复杂&如果采用全局最优的优化方法，当阵元数信号表示&只要对输入信号进行适当的数字化处理，较多时，会由于优化变量的维数过高，自由度过大，［(］便可长期使用，并且由于采用信号的数字表示代替使运算量太大而难以实时完成&鉴于此原因，大真实接收信号功率不会进一步产生误差，因此，可形多采用基于单波束叠加的多波束形成方法&基于单成任意数量的波束，信号也能经受多次假设验

7、证&文波束叠加的多波束形成方法属于局部最优的工作方收稿日期：())*<)@<(!&作者简介：李0凯（";Z"<），男，硕士研究生，主要研究方向：空间信号处理，RVO4-%：6Q2[?Z"*U-34&2$O&·C7·应+++用+++科+++技+++++++++++++++++第((卷式，它不能保证所生成的指向不同目标的多个波束之间是正交的，也就是说不能使每个实时波束的主瓣都位于其他波束的零点上，但是这种方法对变化环境的响应速度快，具有很好的健壮性和可实现性，尽管有一些性能损失，但可以通过采取措施使其对系统影响较小!综上所述，基于

8、单波束叠加的多波束形成是准同时多波束解决方案，此方案可以利用数字信号处理器的高速运算速度来实现准实时处理目的!由于数字波束形成一般是通过"#$或%$&’用软件实现的，所以具有很高的灵活性和可扩展性!图,+数字多波束形成器的系统框图采用数字方法对阵元接收信号加权处