本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)字波束形成 幅相測試系統(tǒng) 下變頻 DDS 多相濾波 抽取濾波器 通信協(xié)議

【摘要】：數(shù)字波束形成系統(tǒng)多用于雷達、導航、通信、天線以及電子對抗系統(tǒng)中。多波束信號在發(fā)送、傳輸、接收等過程中會經(jīng)過一個或多個復雜網(wǎng)絡,網(wǎng)絡通過自身的幅相不一致性作用于陣列通道間各輸出波束的幅相關(guān)系,導致其偏離預設值,影響多波束信號的幅度和相位關(guān)系。將復雜網(wǎng)絡的自身特性稱之為權(quán)值矩陣,幅相特性權(quán)值矩陣中包含了幅度和相位信息。多通道信號幅相特性權(quán)值矩陣的測量有助于通過估算得到的幅相不一致性對天線系統(tǒng)損耗的幅相值進行補償,以保證波束成形的質(zhì)量。因此精確估算出DBF的幅相關(guān)系具有重要的實際意義。本文首先對DBF幅相分布測試系統(tǒng)進行了主要原理概述,介紹了衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)的工作原理和測試模式,然后依據(jù)實際應用提出了系統(tǒng)的指標參數(shù)。接著提出一種針對高速并行的下變頻處理算法,重點介紹了高速并行DDS信號發(fā)生器和多相濾波器的設計,并且基于上述的兩個模塊設計一種低復雜度的高速并行的下變頻結(jié)構(gòu),同時展示了該系統(tǒng)基于Matlab的仿真結(jié)果及分析。然后針對衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)的接收機工作速率的變換情況設計了一種五級抽取濾波器組,通過對抽取濾波器的理論分析得出抽取濾波器的設計依據(jù),并以此為理論依據(jù)完成設計。最后介紹了衛(wèi)星上下行DBF幅相分布測試系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和系統(tǒng)實測結(jié)果。對硬件平臺的設計分別從系統(tǒng)組成、電路設計和信號調(diào)理網(wǎng)絡設計三個方面進行了介紹。然后闡述了基于FPGA的發(fā)送端和接收端的信號處理流程。最后給出了衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)的實測結(jié)果,并進行了分析。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字波束形成 幅相測試系統(tǒng) 下變頻 DDS 多相濾波 抽取濾波器 通信協(xié)議
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN713
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 課題背景和研究意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀態(tài)及研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文主要工作和內(nèi)容安排15-16
• 第2章 衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)原理概述16-21
• 2.1 衛(wèi)星上下行DBF幅相測試系統(tǒng)介紹16-18
• 2.2 幅相測試系統(tǒng)的測試模式18-19
• 2.3 系統(tǒng)指標參數(shù)19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 高速并行數(shù)字下變頻處理算法21-43
• 3.1 高速并行DDS研究21-27
• 3.1.1 DDS原理及理論分析22-23
• 3.1.2 高速并行DDS研究與實現(xiàn)23-24
• 3.1.3 優(yōu)化設計及實現(xiàn)24-27
• 3.2 多相濾波器設計27-35
• 3.2.1 多相濾波器理論分析28-31
• 3.2.2 多相濾波器的FPGA實現(xiàn)31-35
• 3.3 低復雜度高速并行下變頻器研究與實現(xiàn)35-39
• 3.3.1 傳統(tǒng)下變頻器設計36-37
• 3.3.2 低復雜度下變頻器設計37-38
• 3.3.3 資源消耗對比38-39
• 3.4 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析39-43
• 3.4.1 幅相測試仿真分析39-41
• 3.4.2 仿真結(jié)論41-43
• 第4章 濾波器組的設計43-53
• 4.1 抽取濾波器的理論分析43-48
• 4.1.1 抽取對頻點和帶寬的影響43-46
• 4.1.2 抽取濾波器理論分析46-48
• 4.2 五級抽取濾波器組的設計和實現(xiàn)48-53
• 4.2.1 五級抽取濾波器組設計49-50
• 4.2.2 五級抽取濾波器組的仿真結(jié)果展示和分析50-53
• 第5章 硬件實現(xiàn)及系統(tǒng)實測53-63
• 5.1 硬件平臺設計53-58
• 5.1.1 系統(tǒng)組成53-54
• 5.1.2 電路設計54-56
• 5.1.3 信號調(diào)理網(wǎng)絡設計56-58
• 5.2 FPGA發(fā)收兩端總體設計58-60
• 5.2.1 發(fā)端信號處理流程58-59
• 5.2.2 收端信號處理流程59-60
• 5.3 幅相測試實測結(jié)果展示及分析60-63
• 5.3.1 通道內(nèi)幅相分布61
• 5.3.2 通道間幅相分布61-62
• 5.3.3 測試結(jié)論62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單67-68
• 致謝68

【參考文獻】

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本文編號：642192