通過研究行星際閃爍現(xiàn)象,可以研究致密源的角結(jié)構(gòu),并測量太陽風(fēng)速度和太陽風(fēng)等離子體不規(guī)則結(jié)構(gòu),觀測數(shù)據(jù)對理論研究和實際應(yīng)用都有重要作用。本文對于擬建設(shè)的子午工程二期明安圖行星際閃爍望遠鏡關(guān)鍵技術(shù)—數(shù)字多波束合成技術(shù)—進行了研究。利用此技術(shù)可形成多個主波束,實現(xiàn)對天空多個射電源同時觀測。一、對常規(guī)波束合成算法和自適應(yīng)波束合成算法進行了原理性介紹,并著重介紹了最小方差無畸變（MVDR）算法、線性約束最小方差（LCMV）算法、最大信干噪比（MSINR）算法和最小均方誤差（MMSE）算法,這4種常用自適應(yīng)波束合成算法原理。然后,通過基于Matlab對上述不同數(shù)字波束合成算法進行了仿真。第一種情況,設(shè)置不同的陣列孔徑,通過對比分析返回的波束寬度值,驗證了波束寬度和陣列孔徑成反比的關(guān)系。第二種情況,通過設(shè)置相同的陣列條件,對常規(guī)波束算法和最小方差無畸變（MVDR）算法、線性約束最小方差（LCMV）算法、最大信干噪比（MSINR）算法和最小均方誤差（MMSE）算法5種數(shù)字波束算法性能進行了對比,這5種都未能到達明安圖行星際閃爍望遠鏡旁瓣技術(shù)指標(biāo)要求。二、針對現(xiàn)有數(shù)字波束合成算法無法滿足行星際閃爍望遠鏡... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽-行星際分系統(tǒng)計劃新研制探測設(shè)備行星際空間作為聯(lián)接日地的紐帶，是個非線性傳輸通道，對理解空間天氣擾

目前，它在射電天文、雷達、聲吶、導(dǎo)航、無線電通信和地震監(jiān)測等多方面得到了廣泛應(yīng)用。本文主要討論數(shù)字多波束合成在射電望遠鏡上的應(yīng)用。數(shù)字多波束合成實質(zhì)是充分利用天線陣列在不同位置的陣元所獲得的空間信號信息，通過對各陣元進行加權(quán)，達到增強期望信號、抑制干擾的目的。其優(yōu)點有：可形成單個或多個獨立可控的波束而不損失信噪比；波束特性由權(quán)矢量控制，靈活多變；天線具有較好的自校正和低旁瓣能力；方便后續(xù)進行陣列信號處理，以獲得優(yōu)良性能。利用這一技術(shù)可形成多個主波束，實現(xiàn)對天空多個射電源同時觀測，見圖1-2。圖1-2多波束合成示意圖

第一章緒論5已升級為Ooty寬視場陣列（OWFA），它既具有更大的瞬時帶寬，且具有更大的視場，積分時間為1秒，靈敏度提高到8mJy，OWFA可以觀測到10000多個射電源。在射電源的分配中，它們中的80％以上可用作IPS源。這些射電源的觀測對研究太陽風(fēng)的瞬變以及周圍的太陽風(fēng)非常有用，見圖1-3。圖1-3印度ORT望遠鏡我國的行星際閃爍觀測始于中國科學(xué)院國家天文臺（原北京天文臺）密云觀測基地的綜合孔徑射電望遠鏡。密云米波綜合孔徑射電望遠鏡工作頻率在232MHZ，由28面口徑為9米的單天線組成，天線陣列東西方向排列，基線長度為1164米，進行行星際閃爍觀測時，密云米波綜合孔徑射電望遠鏡采用相位疊加模式，有效接收面積約為900平方米，相當(dāng)于一面口徑為47米拋物面天線，同時其分辨率相當(dāng)于口徑為1200米射電望遠鏡，IPS觀測模式為單站單頻模式，如圖1-4所示。密云綜合孔徑射電望遠鏡是我國第一個進行行星際閃爍觀測的觀測設(shè)備，為我國行星際閃爍觀測打下很好的基矗2008年5月，國家天文臺開始在烏魯木齊南山站25米射電望遠鏡上進行行星際閃爍觀測研究，其為子午工程行星際閃爍分系統(tǒng)的預(yù)研，它的觀測模式也是單站單頻，不同于密云米波綜合孔徑射電望遠鏡的是，其為單口徑天線，而不是天線陣列。2015年年初，對該系統(tǒng)進行升級，并首次在射電望遠鏡上采用了單站雙頻的觀測模式。國家天文臺密云觀測基地作為子午工程的參加單位之一，在密云觀測基地的50米射電望遠鏡上也進行行星際閃爍觀測的研究，采用的模式也是單站雙頻的觀測模式，目前該系統(tǒng)已經(jīng)能接收到很好的太陽風(fēng)速和閃爍指數(shù)等信息[3]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]抗陣列流形誤差的穩(wěn)健低旁瓣波束優(yōu)化設(shè)計[J]. 董鵬飛.  艦船電子工程. 2019(11)
[2]穩(wěn)健的子帶子陣級導(dǎo)向最小方差波束形成算法[J]. 周勝增,杜選民.  聲學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[3]子陣級LCMV循環(huán)優(yōu)化自適應(yīng)波束形成算法研究[J]. 肖宇彤,周淵平,肖駿,周鑫.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2019(07)
[4]基于非均勻子陣的雙和/三差通道同時抑制主副瓣干擾[J]. 孫晨偉,陶海紅,郭曉雙,宋嘉奇.  電子學(xué)報. 2019(04)
[5]基于FPGA的千兆以太網(wǎng)接口應(yīng)用研究與實現(xiàn)[J]. 吳長瑞,徐建清,蔣景紅.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(09)
[6]行星際閃爍望遠鏡選址電磁環(huán)境測試[J]. 李沙,顏毅華,王威,陳志軍,陳林杰.  中國無線電. 2017(07)
[7]我國行星際閃爍觀測概述[J]. 劉麗佳,彭勃.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2016(06)
[8]基于LMS算法的波束形成天線通道幅相校正[J]. 金燕.  現(xiàn)代導(dǎo)航. 2013(01)
[9]FAST L波段多波束饋源設(shè)計的初步分析[J]. 詹德志,金乘進,于金龍,甘恒謙,朱凱,劉鴻飛.  天文研究與技術(shù). 2010(04)
[10]行星際閃爍單站單頻數(shù)據(jù)處理[J]. 劉麗佳,彭勃.  天文研究與技術(shù). 2010(01)

博士論文
[1]基于低復(fù)雜度自適應(yīng)信號處理的波束成形技術(shù)研究[D]. 秦博雅.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于千兆以太網(wǎng)的FPGA高速數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李皛.北京郵電大學(xué) 2019
[2]陣天線同時多波束原理與方法研究[D]. 鄧金花.電子科技大學(xué) 2016
[3]自適應(yīng)數(shù)字波束形成以及穩(wěn)健技術(shù)研究[D]. 白登潘.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]自適應(yīng)波束形成及在多信號識別中的應(yīng)用[D]. 隋莉莉.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[5]LTE-A系統(tǒng)中的turbo編碼及其并行譯碼研究與實現(xiàn)[D]. 吳昌強.電子科技大學(xué) 2013
[6]基于幅度加權(quán)的面陣波束指向性研究[D]. 李艷艷.西北大學(xué) 2010



本文編號：3509913