基于虚拟阵技术与LS的宽带DBF算法

数字侦察接收机带宽可能覆盖几个倍频,因此若按照信号最高频率信号半波长作为阵元间距,则会出现严重的阵元间耦合,而若按照信号最低频率信号半波长作为阵元间距,则对高频信号出现严重的栅瓣。针对上述问题,提出了虚拟阵技术和LS算法融合的宽带DBF算法,成功抑制了高频信号的栅瓣。研究了EAVA、TAVA两种虚拟阵技术,两种技术不需要侦察信号的先验知识,应用两种快速计算虚拟阵元信号的算法,对于最终得出来的阵元信号选用最小二乘(LS)算法进行宽带聚焦处理,最后波束形成。仿真信号选用S波段(2~4 GHz)雷达信号,结果表明在同一真实阵元数情况下,两种算法均能抑制信号栅瓣,并且缩小主瓣宽度,从而提高数字侦察接收机的角度分辨率。

宽带数字阵雷达数字波束形成系统研究

宽带数字波束形成(DBF)实现是数字阵雷达工程应用中的难题。该文提出了采用自适应采样矩阵逆算法实现通道均衡与波束时延滤波器的计算方法,进而合并成一个滤波器实现宽带DBF功能。利用该算法开发了基于高度集成光电转换模块与现场可编程门阵列(FPGA)的宽带DBF模块,实现了上述功能,并有效节省了系统资源。该模块通过产品应用验证,具有良好的性能。

一种自适应迭代宽带数字波束成形算法

为了克服传统宽带波束合成要求期望信号垂直入射阵面的苛刻要求,新算法首先利用数字时延滤波器对接收数据的时延进行补偿,使其等效为期望信号垂直入射,然后采用无需计算矩阵求逆的基于LMS的空时自适应滤波算法完成波束形成。方向图仿真表明,新算法能够实现宽带抑制,可高分辨率地使主瓣对准期望,零陷对准干扰;同时通过计算量分析,相对于DMI算法,新算法很大程度地降低了计算复杂度,减小了计算量,易于工程实现。

基于栅瓣等波动阵列设计方法

宽带侦察DBF的突出问题是高频段信号会出现严重的栅瓣。文中针对宽带DBF中栅瓣问题,提出了一种基于栅瓣等波动阵列方法,即阵元间距的选择随着宽带信号的频率变化而变化,其核心是对阵元间距的选则。并通过仿真验证了该方法的有效性。

一种脉冲压缩求时延的方法设计

本文给出一种脉冲压缩求时延的方法,通过脉压求得各通道线性调频信号的峰值点,截取包含各通道脉压峰值点的有效值,对脉压峰值处进行FFT插值,经过转换可得到精确的时延值。该方法易于工程实现,在宽带DBF时延校正中具有很好的通用性和抗噪性。