采用多级技术的DBF雷达CCAB算法

数字波束形成算法中,CCAB算法在较高信干噪比条件下具有一定优势。但是计算时需要求逆矩阵,在阵元数较多的情形下运算量极大,很难实时实现,严重制约了其进一步的应用。提出了一种基于原有CCAB算法的多级计算方法,可以有效地减少运算量。实验表明,该方法虽然其信噪比性能比普通CCAB算法有所下降,但是仍能在干扰方向上形成较深的零陷并有效地抑制干扰,能够进一步应用于实际工程中。

基于DBF的DOA估计在车载MIMO雷达中的应用

针对汽车电子车载雷达开发,提出了一种基于数字波束形成(DBF)原理进行波达方向估计(DOA)的方法。基于DBF的DOA估计方法,相对于经典的MUSIC算法,在车载多输入多输出(MIMO)雷达系统中具有算法复杂度低,能够在更短的时间里进行DOA估计的优势。角度分辨率相比于MUSIC算法也并没有明显损失,而且可以灵活调整。通过与MUSIC算法的对比,来说明基于DBF的DOA估计在实际应用中的优势。为相关的开发人员,提供了一种解决车载雷达测角的新思路。

基于FPGA的DBF发射天线数字波束形成网络的设计与实现

提出了一种基于FPGA的DBF发射天线数字波束形成网络的实现结构，利用分布式算法实现波束形成网络的乘累加结构，减少了硬件资源的费用以及代码开发的复杂度。根据波束赋形系数的对称性复用乘法器资源，进一步节省了FPGA逻辑资源的使用。16波束、61通道DBF发射天线的研制与实验结果表明，该结构适用于大规模高速阵列天线的开发。

卫星通信DBF天线快速宽零陷波束赋形算法

该文提出了一种新型快速宽零陷波束赋形方法,基于变步长爬山算法,卫星通信DBF天线在多个给定卫星方位上分别形成了高增益和零陷波束,在满足所需高增益卫星通信链路的同时在其它链路上实现了信号抑制。该算法具有速度快、零陷宽且深等优点,试验结果证明了算法的有效性。天线能够主动选择目标卫星进行通信并抑制其它卫星信号,适宜安装在车辆、舰船、无人机等移动工作平台。

基于CORDIC的梯度跟踪算法的FPGA实现

梯度跟踪算法在多飞行器测控及卫星移动通信中有广泛的应用,但现有的实现方案还存在很多缺点。该文以均匀圆阵为接收天线阵,在分析梯度跟踪算法原理及CORDIC算法原理的基础上,提出一种基于CORDIC算法与数字波束形成技术相结合的FPGA实现方案,给出电路实现原理图并使用Quartus软件进行了仿真分析,仿真结果表明该方案是正确、可行和有效的。

一种有效的MVDR波束形成器

本文介绍了一种通过构造增广数据矩阵并对其进行奇异值分解的修正 ＭＶＤＲ 波束形成器．在快拍次数有限时，该方法能提高零点的精度和加深零点的深度，使干扰更加有效地得到抑制．文中详细给出了这种方法的工作原理并从理论上分析了其可行性，最后用计算机仿真实验验证了这种方法的有效性．

基于子阵列的低轨星载多波束相控阵天线的设计与实现

该文针对采用CDMA通信体制的低轨通信卫星,设计了具有"等通量"覆盖的平面阵列多波束天线,克服了卫星波束大角度扫描带来的"边缘问题"和"远近效应"。采用遗传算法对正六边形天线阵列进行综合,结合"子阵"分割理论,在波束空间和阵元空间进行子阵分割,简化了波束赋形的参量数目,同时还提出了一种波束成形网络复用结构,节省了2/3的资源。最后研制了16波束相控阵发射天线,其平面近场测试结果表明天线各指标都符合设计要求,有效验证了算法的正确性。

智能天线数字波束形成的LMS-DRMTCMA算法

本文提出一种适用于TD-SCDMA智能天线系统数字波束形成的LMS(最小均方)解扩重扩多目标恒模阵列(LMS-DRMTCMA)算法。该算法通过将Z.Rong等提出的LS解扩重扩多目标恒模阵列(LS-DRMTCMA)参考信号形成方法应用到LMS算法,并将TD-SCDMA标准提供的训练序列用于加速算法的收敛,使运算量远低于LS-DRMTCMA算法,明显低于导频LMS解扩重扩多目标阵列(LMS-DRMTA)算法。LMS-DRMTCMA算法还适用于激活用户数远大于天线阵元数的移动通信系统。仿真实验表明,LMS-DRMTCMA算法比LS-DRMTCMA算法和导频LMS-DRMTA算法具有更低的误码率,适合在极低信噪比环境中工作。LMS-DRMTCMA算法具有运算量低、易于实时实现的特点。

基于遗传算法的均匀子阵数字多波束形成研究

现代雷达系统一般采用子阵的形式减少通道数,均匀划分的子阵有利于减小微波网络的实现难度,但形成多波束时会出现栅瓣。为此提出一种基于遗传算法搜索权值,包括阵元权和通道权形成多波束,以降低栅瓣,改善多波束性能。仿真实验表明,该方法是有效可行的。

基于阵列分解的星载相控阵天线波束成形网络设计

根据'子阵列'理论,对星载阵列相控阵多波束天线的阵元空间和波束空间进行子阵分割,分析天线阵元空间成形系数的复用情况,并结合分布式算法,在阵列分解基础上提出了一种波束成形网络的复用结构,节省了67%以上的资源。最后实现了波束成形网络的试验验证平台,并完成了算法的移植和验证。结果表明,该波束成形网络比常规方法节省了大量资源,并实现了多波束等通量覆盖的设计目标。

基于波束赋形的星载自适应调零技术

针对传统的星载自适应调零系统存在易受干扰影响而大大降低调零效能的问题,提出了一种基于波束赋形的自适应调零方法。星载调零技术以方向信息为调零准则,要求调零系统具有较高测向精度和相干信号处理能力;新方法以波束覆盖区域和相关功率为代价函数,通过自适应迭代处理,在干扰位置处形成零点,从而实现抑制干扰的目的,理论分析和仿真试验均验证了该调零算法的有效性和鲁棒性。

数字多波束技术信号处理算法研究

介绍了数字多波束技术的应用。重点分析了目前较为常用的3种数字多波束技术信号处理的自适应算法并对各种算法进行了比较。自适应算法的选择决定了在环境变化时,波束自适应控制能力和反应速度,以及实现算法所需硬件的复杂性。

子阵平滑对小快拍数下CAB算法的改善

研究了子阵空间平滑自适应阵列方法对CAB算法性能的改进。数字波束形成是DBF雷达实现的关键技术。在诸多数字波束形成算法中 ,由于CAB算法在较高信干噪比条件下具有较快的收敛速度 ,因此具有较强的优势。但是该算法在较少的快拍数情况下不能保证在输出SINR收敛并趋向于最优值的同时保持较低的自适应旁瓣电平〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕。因此 ,采用空间子阵平滑方法并利用子阵级自适应处理结构来等效提高CAB算法的快拍数 ,从而抑制干扰和噪声。仿真结果证明了该方法的有效性。

期望方向增益最大约束唯相位波束形成算法研究

阐述了一种期望方向增益最大约束唯相位(Phase-Only)波束形成算法,针对该算法进行了仿真试验,仿真结果验证了算法的有效性。在该方法基础上,分析了DBF加权对波束宽度和波束增益的影响。

基于粒子群优化的数字波束形成算法

波束形成的加权系数求解是一个优化过程,现有算法大多经过多次迭代,计算量大,实现复杂。为降低波束形成算法复杂度,将粒子群优化原理应用于数字波束形成中,提出了基于粒子群优化的自适应数字波束形成算法。该算法将每一组权值作为一个粒子,将阵列加权和的输出信号与干扰噪声比(SINR)作为适应度函数,通过比较各个粒子的适应度值,进行迭代搜索得到最优解。该算法可使天线阵在主波束对准有用信号,同时能有效抑制两个以上的干扰,且对阵列通道误差有较好的稳健性。计算机仿真验证了算法的有效性。

基于DSP的数字波束形成算法优化实现

在DSP上移植算法,代码优化程度成为提高系统性能、缩短开发周期的瓶颈。同时针对复杂算法在DSP上的实现,也产生很多优化策略、方法。本文介绍水声信号处理中广泛使用的数字式波束形成(DBF)算法,简述DBF的基本原理以及目标处理器(TMS320C6201)的处理能力;介绍C6000软件编程及优化步骤,并提出一些具体的优化策略和技巧。

一种宽带恒定束宽数字波束形成器的设计

该文提出了一种应用DFT正交预处理在数字波束形成(DBF)天线上实现宽带恒定束宽方向图的方案。DFT正交预处理将宽带输入信号分解为频带内不同频率点的正交输出信号。采用遗传算法对参考频率上的复数权向量进行设计使阵列响应满足给定的方向图要求。其它频率点上满足宽带恒定束宽要求的复权向量可以根据参考频率上的复数权值通过折算求得。计算机仿真结果表明该方案是有效的。