【摘要】：寬帶數字陣列雷達是采用寬帶信號波形而且發(fā)射和接收都使用數字波束形成技術的全數字化陣列天線雷達。與傳統(tǒng)的窄帶雷達相比,寬帶數字陣列雷達具有具有更高地搜索效率,更好地自適應調零,以及更低的旁瓣電平。然而在具備獨特優(yōu)勢的同時,傳統(tǒng)的波束形成的方法己經無法適用于寬帶的數字相控陣雷達,并會造成如主瓣寬度增加以及陣列波束指向失配等問題。因此,為了實現寬帶條件下的數字波束形成,本文介紹了利用通道均衡和分數時延濾波器實現寬帶數字波束形成的方法,并在此基礎上,討論了通道均衡和分數時延的各個實現算法及其之間的比較。本文首先通過對線性雷達陣列數學模型及寬帶數字陣波束形成原理的分析,引入了寬帶數字波束形成的基本數學表示。接著本文介紹了基于分數時延的數字波束形成,并在這之中著重介紹了數字時延方案的選擇以及不同的數字時延濾波器設計結構:加窗法、最大平坦準則以及farrow結構。通過對各種不同方案的算法討論、仿真分析研究,可以得到最優(yōu)的分數時延濾波器的設計方法。在完成對分數時延濾波器的設計之后,本文加入了對通道均衡技術的討論。針對通道失配這一在實際工程實現中不可避免的現象,本文研究了時域以及頻域下不同的通道均衡算法以及自適應均衡算法并作出了比較。同時,在通道均衡實現的基礎上,著重研究了不同參考通道的選擇對通道均衡補償的影響,所得結論對實際工程應用有一定的影響。本文通過仿真研究以及實際數據分析,從理論以及實際角度解決了寬帶下的數字波束形成,寬帶數字相控陣雷達具有廣泛的應用前景,因而本文的研究具有一定的實際意義。
【圖文】：

角度（度）逡逑圖３．１不同頻率信號方向圖逡逑從上圖３．１中可以看到，當信號頻率／去３．１ＧＨｚ，即中心頻率時，主瓣指向逡逑為所期望的方向。而當／�。常埃牵龋鷷r，方向圖的指向變?yōu)椋担叮?#176;；同理，當頻率逡逑／�。常玻牵龋鷷r，方向圖指向為６３．７°�？梢钥闯�，寬帶信號波束圖的指向隨信號逡逑頻率的變化而有明顯的改變，不同頻率之間主瓣指向會有明顯的偏差。這種相控逡逑陣雷達波束的指向隨頻率的變化而偏移的現象稱為相控陣雷達的孔徑效應。逡逑以上即是寬帶信號在常規(guī)波束形成中所存在的問題，，和抽象的數學表達式不逡逑同，本段利用數據仿真直觀地表現出寬帶數字波束形成受頻率的影響。可以看到，逡逑當信號頻率不同時，盡管對于各個陣列單元而言，時延量都是相同的，所形成的逡逑主瓣指向也全不相同。然而從另一個角度考慮，當相移由于隨頻率變化而無法得逡逑到補償時

．ａｒｒｏｗ從上圖中可以看出，與仿真一類似，Ｆａｒｒｏｗ結構在一定的帶寬范圍之內，可也逡逑以保證幅度相應的恒定以及延時的穩(wěn)定。換句話說，由仿真一以及仿真二可以看逡逑到，無論是加窗法還是Ｆａｒｒｏｗ結構的分數時延濾波器，在一定的帶寬范圍內都逡逑可以保證接近于理想的分數時延濾波器，從而達到較好的延時效果。逡逑３．５．２仿真實現寬帶波束形成逡逑
【學位授予單位】：中國電子科技集團公司電子科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.51

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本文編號：2620170