大孔径宽带数字阵列时域波束形成方法 被引量：12

1

作者 李陶 汪学刚 +1 位作者 周云 于雪莲 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2015年第6期21-25,共5页

对线性调频信号进行拉伸处理已成功应用于宽带数字阵列雷达接收波束形成,但在大阵列孔径条件下,实现任意宽带雷达信号的收发数字波束形成目前仍是难点。文中根据宽带数字阵列雷达的特点和当今数字信号处理器件的发展,通过分析阵列处理误... 对线性调频信号进行拉伸处理已成功应用于宽带数字阵列雷达接收波束形成,但在大阵列孔径条件下,实现任意宽带雷达信号的收发数字波束形成目前仍是难点。文中根据宽带数字阵列雷达的特点和当今数字信号处理器件的发展,通过分析阵列处理误差,综合考虑工程实现复杂度和方法性能,给出了两种基于数字移相与数字延时的时域宽带数字波束形成方法。上述两种方法具有较好的工程可行性,且能够有效克服孔径效应实现任意宽带脉冲信号的收发数字波束形成。通过计算机仿真验证了方法的有效性,并讨论了对方法性能有重要影响的一些因素。 展开更多

关键词 宽带数字阵列雷达 大孔径阵列 数字时延 分数延时滤波器 宽带时域数字波束形成

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速多通道时域宽带数字波束形成器设计 被引量：6

2

作者 逄锦昊 吴凯 +1 位作者 杨涛 苏涛 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第11期24-28,共5页

针对宽带相控阵雷达海量数据传输和数字多波束形成计算量大的需求,提出了基于任意时延滤波器的宽带数字波束形成算法,设计实现了一种基于该算法的高速多通道宽带数字波束形成器。该DBF采用高速串行接口、FPGA并行计算和模块化程序结构... 针对宽带相控阵雷达海量数据传输和数字多波束形成计算量大的需求,提出了基于任意时延滤波器的宽带数字波束形成算法,设计实现了一种基于该算法的高速多通道宽带数字波束形成器。该DBF采用高速串行接口、FPGA并行计算和模块化程序结构的设计思路,具有传输带宽大和实时性强的特点。测试结果表明:设计的DBF作为宽带数字多波束形成工程应用的初步探索,具有良好的性能。 展开更多

关键词 宽带 数字波束形成 任意时延数字滤波器 现场可编程门阵列 高速串行通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽带相控阵雷达数字波束形成及干扰置零方法 被引量：12

3

作者 曹运合 张焕颖 +1 位作者 张守宏 刘峥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期365-369,共5页

宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽... 宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽带子阵数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现。此外,宽带干扰的存在会严重影响一维距离像的性能,为了抑制宽带强干扰信号,在上述数字波束形成的基础上,提出了一种宽带干扰置零方法。该方法在强宽带干扰功率的情况下仍可很好地工作。最后,对测距误差和子阵栅瓣的影响进行分析并仿真证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 相控阵雷达 宽带 数字波束形成 拉伸处理 宽带干扰

在线阅读 下载PDF 职称材料

数字阵列天线接收通道宽带信号校准与波束形成技术研究 被引量：15

4

作者 陈文俊 王建 聂在平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期582-586,共5页

本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为... 本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为单频信号进行,给出了接收通道间宽带信号的幅度校准方法和时间校准允许的误差范围.在通道校准基础上,采用脉冲压缩技术合成了宽带天线方向图.实验结果表明,本文方法是有效、可行的. 展开更多

关键词 数字阵列天线 宽带信号 通道校准 数字波束形成

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域波束形成在超宽带穿墙成像雷达中的应用 被引量：9

5

作者 陈洁 方广有 李芳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1341-1344,共4页

超宽带穿墙成像雷达作为一种能够隔墙探测和定位的新型雷达系统,在很多领域得到应用。该文提出利用时域波束形成对穿墙雷达进行成像的方法。电磁波穿墙传播时产生速度变化、衰减和折射等现象。该文在电磁波穿墙传播的折射模型上用解析... 超宽带穿墙成像雷达作为一种能够隔墙探测和定位的新型雷达系统,在很多领域得到应用。该文提出利用时域波束形成对穿墙雷达进行成像的方法。电磁波穿墙传播时产生速度变化、衰减和折射等现象。该文在电磁波穿墙传播的折射模型上用解析的方法计算电磁波的传播时间,在时域波束形成成像算法中考虑了墙体对电磁波的影响,并用FDTD模拟对成像方法进行验证。最后定性分析了墙体厚度、介电常数估计误差对成像的影响。 展开更多

关键词 成像雷达 超宽带 穿墙成像 时域波束形成

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种恒定束宽的宽带数字波束形成方法 被引量：6

6

作者 王杰贵 罗景青 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1458-1461,共4页

探讨了应用于雷达电子战系统的宽带数字波束形成(DBF)技术。提出了一种恒定束宽的宽带数字波束形成新方法,该方法将均匀线阵视为连续线阵的均匀离散采样,将空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中。仿真结果证明了该方法是正确、... 探讨了应用于雷达电子战系统的宽带数字波束形成(DBF)技术。提出了一种恒定束宽的宽带数字波束形成新方法,该方法将均匀线阵视为连续线阵的均匀离散采样,将空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中。仿真结果证明了该方法是正确、有效的。 展开更多

关键词 数字波束形成 宽带 恒定束宽

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域宽带恒定束宽波束形成器的优化设计 被引量：8

7

作者 唐建生 孙超 《信号处理》 CSCD 北大核心 2006年第6期805-809,共5页

为了使用较低阶次的FIR滤波器组实现高精度的时域恒定束宽波束形成器,本文提出了一种优化设计方法。此方法使用了数字延迟线和FIR滤波器组相结合的宽带波束形成器结构。在FIR滤波器组的设计中,使用半定规划的优化方法,使设计波束的主瓣... 为了使用较低阶次的FIR滤波器组实现高精度的时域恒定束宽波束形成器,本文提出了一种优化设计方法。此方法使用了数字延迟线和FIR滤波器组相结合的宽带波束形成器结构。在FIR滤波器组的设计中,使用半定规划的优化方法,使设计波束的主瓣逼近期望波束,同时使用矩阵不等式约束旁瓣高度。在建立最优化问题时考虑了设计频段上的所有频率点,因此可以得到全设计频段上束宽恒定的波束形成器。应用本文的方法,针对8元均匀离散圆弧阵设计时域恒定束宽波束形成器,并与已有方法的设计结果进行了比较,验证了此方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 恒定束宽 时域波束形成 FIR滤波器组 数字延迟线

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分数时延的宽带数字阵列波束形成 被引量：21

8

作者 范占春 李会勇 何子述 《雷达科学与技术》 2008年第6期450-453,共4页

对于宽带数字阵列雷达,传统的波束形成方法会导致天线波束扫描不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入分数时延滤波器。通过对一种分数时延滤波器... 对于宽带数字阵列雷达,传统的波束形成方法会导致天线波束扫描不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入分数时延滤波器。通过对一种分数时延滤波器设计方法及宽带数字阵波束形成原理的分析,提出针对有载波宽带雷达信号的接收波束形成实现结构。仿真结果表明了该方法的有效性,与传统波束形成方法相比,其性能与理想延时更接近。 展开更多

关键词 数字波束形成 分数时延滤波器 有载波雷达信号 宽带

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于子阵时延的数字阵列宽带波束形成 被引量：13

9

作者 成超 李会勇 何子述 《雷达科学与技术》 2008年第6期459-462,485,共5页

数字阵列雷达是雷达发展的重要方向之一。在宽带信号下,由于孔径效应影响,传统的波束形成方法会导致天线波束指向不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。文中以均匀线阵为模型,分析了瞬时带宽理论,... 数字阵列雷达是雷达发展的重要方向之一。在宽带信号下,由于孔径效应影响,传统的波束形成方法会导致天线波束指向不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。文中以均匀线阵为模型,分析了瞬时带宽理论,并引入了分数时延滤波器的时延方法,实现数字阵列收发传输时延的精确补偿。仿真结果表明:在线阵中,对每个子阵采用分数时延滤波器进行数字波束形成,有效地解决了宽带信号波束图指向偏移,主瓣展宽的问题。 展开更多

关键词 宽带数字阵列雷达 孔径渡越时间 分数时延 数字波束形成

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽带数字阵列雷达波束形成的优化实现方法 被引量：5

10

作者 邹林 汪学刚 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期368-372,共5页

针对射频采样宽带数字阵列雷达的特点,提出了一种基于可变分数时延滤波器,优化的实时数字时延波束形成方法。该方法根据射频采样后信号变换过程的特点,将抽取抗混叠滤波器与可变分数时延滤波器合并实现,减少了处理环节,并采用多相结构和... 针对射频采样宽带数字阵列雷达的特点,提出了一种基于可变分数时延滤波器,优化的实时数字时延波束形成方法。该方法根据射频采样后信号变换过程的特点,将抽取抗混叠滤波器与可变分数时延滤波器合并实现,减少了处理环节,并采用多相结构和Farrow结构相结合,实时地实现抽取和可变分数时延,从而得到不随频率偏移的波束指向。计算机仿真结果表明,该方法与整数倍时延波束形成方法相比,能够有效减小指向误差。 展开更多

关键词 波束形成 计算机仿真 时延 可变分数时延滤波器 宽带数字阵列雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域宽带恒定束宽波束形成的实验研究 被引量：2

11

作者 唐建生 孙超 杨益新 《应用声学》 CSCD 北大核心 2005年第4期233-238,共6页

由于实际水声系统中的阵列模型往往与理想阵列模型失配,导致基于理想阵列模型设计的时域恒定束宽波束形成器所形成的波束图在实际应用中严重畸变,从而不能有效地抑制旁瓣干扰和无失真地接收宽带信号。本文利用水池实验说明阵列模型失配... 由于实际水声系统中的阵列模型往往与理想阵列模型失配,导致基于理想阵列模型设计的时域恒定束宽波束形成器所形成的波束图在实际应用中严重畸变,从而不能有效地抑制旁瓣干扰和无失真地接收宽带信号。本文利用水池实验说明阵列模型失配对基于理想阵列模型设计的时域恒定束宽波束形成器的影响,并提出一种有效的设计方法以减小这种影响,即通过实际测量,获得包含失配信息在内的实际阵列模型,并将该模型应用到时域恒定束宽波束器的设计当中。实验结果表明,基于实际阵列模型的设计可以有效地减小由于阵列模型失配带来的影响,这对设计实际系统可以使用的时域恒定束宽波束形成器具有重要的意义。 展开更多

关键词 恒定束宽 时域 实验研究 波束形成器 模型失配 模型设计 水声系统 宽带信号 旁瓣干扰 水池实验 设计方法 实际测量 模型应用 实际系统 阵列 理想 波束图 无失真 宽波束 减小 接收

在线阅读 下载PDF 职称材料

时延单元量化误差分析及宽带相控阵数字波束形成 被引量：1

12

作者 曹运合 尚海燕 +1 位作者 张守宏 王胜华 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期970-974,共5页

分析了模拟延时线的量化误差会造成信号功率及信号距离分辨率的降低,在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出了一种宽带数字接收波束形成方法.该方法先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间时域相位加权实现宽带数字波束形... 分析了模拟延时线的量化误差会造成信号功率及信号距离分辨率的降低,在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出了一种宽带数字接收波束形成方法.该方法先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间时域相位加权实现宽带数字波束形成.低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现.通过计算机仿真得出,数字方法消除了量化误差的影响,波束形成性能比模拟延时线方法有较大的提高. 展开更多

关键词 宽带相控阵 数字波束形成 量化误差 拉伸处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术 被引量：3

13

作者 曹运合 刘峥 张守宏 《雷达科学与技术》 2008年第6期445-449,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 宽带数字阵列 数字波束形成 量化误差 子阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分数时延的宽带数字波束形成技术 被引量：13

14

作者 刘张林 《现代电子技术》 2013年第5期24-26,共3页

在窄带数字阵列波束形成中,通过补偿各阵元之间的时延带来的相移而合成波束。对于宽带数字阵列,相同的时延不同的频率会带来相移的不同,窄带波束形成方法会导致宽带波束方向图畸变,必须采用宽带数字波束形成技术。通过分析信号带宽对窄... 在窄带数字阵列波束形成中,通过补偿各阵元之间的时延带来的相移而合成波束。对于宽带数字阵列,相同的时延不同的频率会带来相移的不同,窄带波束形成方法会导致宽带波束方向图畸变,必须采用宽带数字波束形成技术。通过分析信号带宽对窄带数字波束形成的影响,以及宽带数字波束形成的原理,给出了基于分数时延的宽带数字波束形成方法和仿真的结果,在数字域上实现了宽带波束形成。 展开更多

关键词 宽带 数字阵列 数字波束形成 分数时延

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的超宽带数字波束形成技术 被引量：6

15

作者 顾明超 李春晓 +1 位作者 边疆 张汉卿 《无线电通信技术》 2022年第1期173-179,共7页

随着高速ADC和高性能FPGA芯片工艺技术的飞速发展,芯片的小型化和集成化促进了电子战系统瞬时覆盖带宽由几十兆赫兹上升到几百兆赫兹甚至到吉赫兹量级,属于超宽带范畴。为了获得更远的探测距离性能,具备同时对多个辐射源侦测的能力,需... 随着高速ADC和高性能FPGA芯片工艺技术的飞速发展,芯片的小型化和集成化促进了电子战系统瞬时覆盖带宽由几十兆赫兹上升到几百兆赫兹甚至到吉赫兹量级,属于超宽带范畴。为了获得更远的探测距离性能,具备同时对多个辐射源侦测的能力,需要瞬时形成多个数字波束对目标区域密集覆盖。针对宽带时域校准与合成处理资源占用多、形成波束少的缺点,在FPGA中采用整数点移位与相位校准滤波方法实现了通道校准,通过整数点移位与分数时延滤波处理降低了合成滤波器的阶数。对瞬时带宽内多个等间隔单音信号的波束指向进行仿真,通过波束图验证了宽带合成各频率指向的一致性。提出了一种处理实时、资源占用少的频域处理方法,结合FPGA芯片特性进行了硬件化实现,对合成前后频谱进行了对比,验证了合成增益。 展开更多

关键词 阵列信号处理 FPGA 超宽带数字多波束形成 电子侦察

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法 被引量：4

16

作者 詹健 陈新竹 +2 位作者 舒汀 余啟波 郁文贤 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第10期27-31,共5页

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿... 采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。 展开更多

关键词 宽带数字波束形成 延时补偿 可变分数延时滤波器 泰勒展开式

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种宽带数字相移波束形成算法及其DSP软件实现 被引量：2

17

作者 段嘉奇 李勇 卢虎 《科学技术与工程》 2008年第17期4821-4825,共5页

介绍的波束形成算法通过正交调制法实现单频载波信号的任意相移,并采用Hilbert滤波器实现了90°移相器。讨论了在平面离散均匀间隔圆阵上实现多路波束形成的方法,并详细说明了在TMS320VC5416的DSP平台上的软件实现流程。通过与理论... 介绍的波束形成算法通过正交调制法实现单频载波信号的任意相移,并采用Hilbert滤波器实现了90°移相器。讨论了在平面离散均匀间隔圆阵上实现多路波束形成的方法,并详细说明了在TMS320VC5416的DSP平台上的软件实现流程。通过与理论上的波束指向性函数图进行对比分析,证明了这种方法结果正确、处理速度快、易于工程实现。 展开更多

关键词 宽带波束形成 DSP 数字移相

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于2阶锥规划的雷达干扰宽带数字波束形成优化设计 被引量：5

18

作者 张鸿伟 汤建龙 +1 位作者 冯宗盛 柯小梅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2185-2191,共7页

针对现有宽带数字波束形成方法在雷达干扰技术领域的工程应用中存在适用信号单一、干扰效果差、实现难度高等缺点,采用一种基于2阶锥规划(SOCP)理论的雷达干扰宽带数字波束形成方法,在波束形成器的每个阵元通道各自使用1个对应的宽带有... 针对现有宽带数字波束形成方法在雷达干扰技术领域的工程应用中存在适用信号单一、干扰效果差、实现难度高等缺点,采用一种基于2阶锥规划(SOCP)理论的雷达干扰宽带数字波束形成方法,在波束形成器的每个阵元通道各自使用1个对应的宽带有限长单位冲激响应滤波器对待发射宽带干扰信号进行整体幅相调制。为获得最佳滤波器系数,采用线性约束最小功率准则对波束形成器进行设计及优化。通过消除旁瓣约束式的频率依赖性,并将滤波器系数求解问题的解析形式转化为相应的SOCP形式,降低了优化难度。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下雷达干扰宽带数字波束形成优化设计问题。 展开更多

关键词 宽带数字波束形成 雷达干扰 线性约束最小功率 2阶锥规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于射频采样宽带数字阵列雷达波束形成 被引量：5

19

作者 刘明鑫 尹亮 +1 位作者 汪学刚 邹林 《雷达科学与技术》 北大核心 2020年第4期394-398,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 宽带数字阵列雷达 宽带数字波束形成 高速ADC 射频直接采样 整数延时

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二阶锥规划的稳健自适应宽带恒定束宽数字波束形成 被引量：2

20

作者 刘瀚阳 姜丰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第11期26-31,37,共7页

针对阵列误差下传统自适应数字波束形成方法导致波束形成器输出性能下降的问题,提出一种基于二阶锥规划的稳健自适应宽带恒定束宽数字波束形成方法。首先,基于空间响应变化约束设计恒定束宽的波束形成器;然后,根据阵列实际导向矢量和理... 针对阵列误差下传统自适应数字波束形成方法导致波束形成器输出性能下降的问题,提出一种基于二阶锥规划的稳健自适应宽带恒定束宽数字波束形成方法。首先,基于空间响应变化约束设计恒定束宽的波束形成器;然后,根据阵列实际导向矢量和理想导向矢量之间的误差二范数优化幅度不等式约束下的最小输出功率;最后,通过变量的重新定义利用二阶锥规划求解优化模型。数值仿真结果表明:所提方法能够解决阵列误差下宽带数字波束形成的稳健性问题;同时,能够以较低的计算复杂度获得较高的阵列输出信干噪比。 展开更多

关键词 自适应宽带数字波束形成 幅度不等式约束 二阶锥规划 空间响应变化约束

在线阅读 下载PDF 职称材料