数字波束形成雷达研究

对采用Ｔ／Ｒ组件的数字波束形成（ＤＢＦ）雷达进行了研究，实现数字波束形成三种很重要的技术，即相位检波技术，多波束形成技术和自适应的波束形成的技术，为验证这些关键技术我们研制了一ＤＢＦ阵列测试设备，文中就几种技术及测试设备的数据进行了介绍。要实现高的数学波束形成性能，必须以很高的精度将天线单元人号变换为数字信号，为解决这一问题，我们将中频直接采样相位检波同特制大规律集成电路结合使用。多波束形成技术应     

近场条件下数字阵列雷达自适应波束形成技术研究

针对近场条件下数字阵列雷达导向矢量幅相非一致性对自适应波束形成（adaptive beamforming,ADBF）算法性能的影响,通过构建近场多通道数字阵列雷达回波信号模型,分析近场多通道信号二维频谱,发现在近场条件下带限干扰信号的频谱会出现非均匀分布,呈现周期性栅格分布特征,造成算法性能下降.本文提出一种具有全新干扰样本选择策略的近场ADBF(near field ADBF, NF-ADBF)算法,通过寻优干扰信号频谱栅格边界,在栅格区间进行多门限样本筛选,离散提取干扰信号样本,构建完备的干扰信号协方差矩阵,提升近场条件下的自适应处理性能.通过在地面搭建仿真试验环境,模拟典型的数字阵列近场工作环境,通过录取试验数据分析并与理论仿真进行对比,验证了近场干扰样本筛选策略和NF-ADBF算法模型的有效性.     

雷达数字波束形成技术的研究

介绍伪码连续波雷达数字波束形成器的原理，组成及实现方法，它能对来自１６个源接收阵列的复信号在０．２５μｓ内完成一次波束运算，同时形成４个波束，最后给出测试结果。     

一种全计算波束形成的数字阵列雷达

介绍一种全数字阵列雷达——综合脉冲孔径雷达,雷达采用收发全数字波束形成。发射时,每个发射单元采用直接产生正交编码波形,从而波形在空间不相干叠加形成聚集波束;接收时,单元接收信号通过一匹配滤波器组,其中每个匹配滤波器对应一路发射信号,由于每个发射和接收单元的空间位置准确已知,从而可以对匹配滤波器组的输出信号进行调相并相加,同时形成多个指向的发射波束。     

相控阵雷达发射波束自适应零点形成方法研究

对相控阵雷达的发射波束自适应零点形成问题进行了研究.给出了一种适合发射波束自适应零点形成的性能量度,利用Lagrange乘子法得到了最优发射波束的权值矢量.还给出了计算最优权值矢量的算法.仿真结果表明本文的方法是非常有效的.     

数字阵列雷达及其进展

数字阵列雷达是一种接收和发射波束都以数字方式实现的全数字相控阵雷达。由于数字处理所具有的灵活性,数字阵列雷达拥有许多传统相控阵雷达所无法比拟的优越性。本文对数字阵列雷达及其研究进展进行了评述,主要介绍数字阵列雷达的基本原理、关键技术、研究进展,并对数字阵列雷达的应用前景进行了分析,提出了数字阵列雷达发展应考虑的一些问题。     

相控阵雷达数字自适应波束形成技术

本文分析了自适应波束旁瓣起伏机理，从系统要求出发，研究了信号子空间广义旁瓣相消系统（ＧＳＣ）的性能，提出了简化系统结构的级联方法，并分析了Ｂｕｔｌｅｒ网络ＧＳＣ的性能。     

数字波束形成技术的工程应用问题

为了在工程中应用数字波束形成技术，本文深入地讨论了两个问题：（１）数字波束馈源，文中说明了数字波束馈源是减少设备的一种有效方法，给出了它的基本概念，并详细推导了为在主阵面得到需要的方向图时馈源所需的权值计算公式；（２）通道幅相误差的检测和校正，文中给法，该方法既适用于强迫馈电也适用于空间馈电的相控阵雷达。     

MIMO雷达双边约束自适应波束形成

提出基于虚拟阵列的MIMO雷达双边约束自适应波束形成算法.该算法将联合线性约束条件分解成两个线性约束条件的Kronecker积,分别计算接收和发射阵列的两组低维权值,并且从收、发阵列方向导向矢量间的映射关系出发,导出发射阵列权值的计算公式.与仅利用接收阵列的自适应波束形成算法相比,该算法在强干扰处的零值深度更深、角度分辨率更高;与联合约束自适应波束形成算法相比,计算的复杂度大大降低.仿真试验验证了算法的有效性.     

宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术

在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列雷达发射波束形成方法,同时给出了几种实现框图并对性能进行分析。最后,计算机仿真结果证实了给出的几种宽带数字阵列雷达发射波束形成方法具有易于实现和良好的性能。     

基于射频采样宽带数字阵列雷达波束形成

宽带数字波束形成技术是宽带数字阵列雷达系统的核心关键技术。然而目前的宽带数字波束形成方法大都存在计算量大、针对特定信号、工程实现复杂等缺点。结合宽带数字阵列雷达的特点与当前先进数字信号处理器件的特性,研究了一种基于射频直接采样的宽带数字波束形成方法。该方法具有计算量小、适用性好、具有较高工程可实现性等特点。计算仿真结果验证了该方法的有效性,并分析了信号带宽、ADC采样速率、采样率带宽比等参数对该方法性能的影响。     

直线阵列数字波束形成技术

基于直线阵列天线体制,介绍了数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)技术的原理、系统组成和实现方法,给出了详细的公式推导,对数字波束形成的正交校正、通道一致性校正和波束形成等关键技术进行了描述,并说明了关键技术的有效解决方法。结合工程实践,提出用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)相结合的架构来完成数字波束形成板的实现方式,并对数字波束形成板的工作模式和工作流程做出了详细说明。所给出的理论和方法都是通过实践检验的,具有一定的实用性。     

基于盲波束形成的MIMO雷达稳健参数估计

多输入多输出（MIMO）雷达采用多发多收模式,不仅存在接收端阵列误差,同时又引入了发射端阵列误差,因此克服系统误差,保证信号处理的稳健性要比传统雷达更为困难。在接收端和发射端未知阵列流形下,本文利用目标的多普勒信息,用盲自适应波束形成器实现了MIMO雷达DOA-Doppler的稳健估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

阵元位置互质的线性阵列：阵列校正和波束形成

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的阵列校正和波束形成问题。在假设CLA天线单元部分校准的条件下,基于同时干扰定位与阵列校正(SILAC)技术,设计了一种适用于CLA的阵列校正和波束形成方法：CLA-SILAC-INCM算法。从理论上分析证明了,当CLA中包含有L_c≥3个完全校准的天线单元,使用SILAC技术可以高精度无模糊地实现干扰源角度和阵列天线幅相误差估计,并在此基础上完成干扰噪声协方差矩阵(INCM)重建和波束形成最优权向量构造。通过仿真实验验证了,提出的CLA-SILAC-INCM算法具有比其他常用算法更好的性能,尤其是信噪比接近干噪比时,CLA-SILAC-INCM算法的优势更为明显。     

一种用于地基雷达数据成像处理的数字波束形成算法

地基雷达是微波成像基于地面平台的应用,具有可重复观测、稳定、可控的特点,可应用于露天矿边坡形变、城区沉降、山体滑坡等领域的长期观测。然而,目前的地基雷达基本成像原理是通过机械运动形成合成孔径,采集时间较长,不适用于快速监测。基于多通道阵列天线的雷达通过阵列天线阵元之间的电子切换扫描实现阵列方向的聚焦,可以满足快速监测的需求。本文在地基雷达中引入阵列电子扫描的工作模式,大幅度提高数据获取效率,推导了在方位向采用数字波束形成方法聚焦的处理过程。具体的,首先建立了阵列扫描的地基雷达成像几何,继而推导了应用于地基雷达实测数据成像处理的数字波束形成算法,形成了阵列扫描地基雷达的数据处理流程,最后,通过边坡实测数据的成像处理,验证了本文成像方法及处理流程的有效性,并通过强散射体的成像指标,分析了成像性能。