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数字波束合成散射计在轨实时信号处理研究
1
作者 刘永庆 刘鹏 +2 位作者 王特 云日升 张祥坤 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期342-345,共4页
海表盐度(SSS)是影响海洋环流和全球水循环的关键参数,但其遥感测量受海面粗糙度对微波辐射亮温影响的挑战。海洋4A卫星搭载先进的数字波束合成散射计,通过同频观测提供海面粗糙度信息,校正辐射计亮温测量误差。本文探讨了星载数字波束... 海表盐度(SSS)是影响海洋环流和全球水循环的关键参数,但其遥感测量受海面粗糙度对微波辐射亮温影响的挑战。海洋4A卫星搭载先进的数字波束合成散射计,通过同频观测提供海面粗糙度信息,校正辐射计亮温测量误差。本文探讨了星载数字波束合成散射计在轨实时信号处理技术,包括系统架构、算法及软件优化。研究结果表明,该技术性能优越,为高精度测量奠定了基础。 展开更多
关键词 数字波束合成散射计 在轨信号处理 实时信号处理算法 FPGA
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凝视数字多波束合成孔径雷达系统性能分析 被引量：4
2
作者 江涛 陈翼 王盛利 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期745-752,共8页
针对传统合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)在实现远距离高分宽幅成像中存在的问题,提出了凝视数字多波束SAR的概念。凝视数字多波束SAR将成像区域在距离和方位向分割为多个子区域进行独立成像,避免传统SAR在高分宽幅成像中... 针对传统合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)在实现远距离高分宽幅成像中存在的问题,提出了凝视数字多波束SAR的概念。凝视数字多波束SAR将成像区域在距离和方位向分割为多个子区域进行独立成像,避免传统SAR在高分宽幅成像中的限制;利用完整天线口径和数字波束形成(digital beam-forming,DBF)技术,形成方位向和俯仰向多个高增益的接收窄波束,并控制接收波束对每个子区域进行凝视观测,延长成像时间,提升分辨率。根据上述基本原理,通过对凝视数字多波束SAR的建模,完成对成像系统的性能分析。数值仿真表明,凝视数字多波束SAR系统不仅可以实现高分宽幅成像,具有良好的成像性能,而且可以通过增加天线增益,降低系统发射功率,扩展了SAR的应用领域。 展开更多
关键词 高分宽幅 合成孔径雷达 数字波束形成 凝视观测
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凝视数字多波束合成孔径雷达原理 被引量：2
3
作者 江涛 陈翼 王盛利 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第11期11-17,共7页
针对传统合成孔径雷达在实现高分辨大测绘带(简称高分宽幅)成像中存在的问题,文中将数字波束形成技术和合成孔径雷达结合,提出凝视数字多波束合成孔径雷达的概念。首先,将成像区域在距离和方位向分割为多个子区域进行独立成像,避免传统... 针对传统合成孔径雷达在实现高分辨大测绘带(简称高分宽幅)成像中存在的问题,文中将数字波束形成技术和合成孔径雷达结合,提出凝视数字多波束合成孔径雷达的概念。首先,将成像区域在距离和方位向分割为多个子区域进行独立成像,避免传统合成孔径雷达在高分宽幅成像领域的设计限制;然后,利用数字波束形成技术对天线阵面所有接收单元进行数字加权,在方位向和俯仰向形成多个高增益的接收窄波束,并控制接收波束实现对每个子区域的凝视观测,延长合成孔径的长度,提高成像分辨率。仿真表明,凝视数字多波束合成孔径雷达可以有效突破传统合成孔径雷达系统设计上的瓶颈,实现高分宽幅成像。 展开更多
关键词 高分宽幅 合成孔径雷达 数字波束形成技术 凝视数字多波束
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基于过采样Delta-sigma模数变换器的数字化超声波束合成方法
4
作者 彭旗宇 高上凯 《中国医学影像技术》 CSCD 2003年第6期767-769,共3页
目的　提高基于Delta sigma模数变换器的数字波束合成时图像的侧向分辨率。方法　用预先设定的变迹数据存储单元取代波束合成时的加法器。不对Δ Σ量化的输出乘以变迹系数后求和 ,而是作为变迹数据存储单元的地址输入 ,变迹数据存储单... 目的　提高基于Delta sigma模数变换器的数字波束合成时图像的侧向分辨率。方法　用预先设定的变迹数据存储单元取代波束合成时的加法器。不对Δ Σ量化的输出乘以变迹系数后求和 ,而是作为变迹数据存储单元的地址输入 ,变迹数据存储单元的输出即为变迹后合成的波束。结果　仿真表明此方法能够实现接收变迹 ,提高图像的侧向分辨率。结论　此方法能够降低相控阵前端的成本、体积和功耗 ,适用于低功耗的手持式超声扫描仪和阵元数非常庞大的高端系统。 展开更多
关键词 变迹 模数变换器 波束合成 过采样 阵元 前端 数字波束 数据存储单元 高端系统 图像
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高精度数字波束合成的内镜超声相控阵成像 被引量：2
5
作者 焦志海 陈晓冬 +3 位作者 李莹 张闯 汪毅 郁道银 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期28-32,76,共6页
为了提高内镜超声成像质量,本文提出一种基于高精度数字波束合成的内镜超声相控阵成像方案。在传统数字波束合成方法基础上,利用高采样率ADC设计了新的数字波束合成器,与传统数字波束合成方法相比,新方法的延时精度由8 ns提高到1.4 ns... 为了提高内镜超声成像质量,本文提出一种基于高精度数字波束合成的内镜超声相控阵成像方案。在传统数字波束合成方法基础上,利用高采样率ADC设计了新的数字波束合成器,与传统数字波束合成方法相比,新方法的延时精度由8 ns提高到1.4 ns。利用数字波束合成技术,实现各通道回波信号的高精度逐点动态聚焦合成;利用数字正交解调技术,实现数字波束合成信号包络幅值的提取。对水槽中铁丝进行相控扫描成像实验,实验结果表明使用数字波束合成能够显著抑制旁瓣,横向分辨力提高25%,信噪比提高3.7 d B。 展开更多
关键词 超声成像 内镜 相控阵 数字波束合成 正交解调
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一种数字波束形成(DBF)算法
6
作者 康桂花 邱文杰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期30-33,共4页
本文介绍了 DBF 的基本特点与实现方案。在具有严格约束的最小功率自适应算法与采样矩阵梯度算法的基础上,提出了一种能同时形成一组自适应扫描多波束的 DBF 算法。文中以一个12元线阵为例,对该算法进行了计算机模拟,给出了大量的模拟... 本文介绍了 DBF 的基本特点与实现方案。在具有严格约束的最小功率自适应算法与采样矩阵梯度算法的基础上,提出了一种能同时形成一组自适应扫描多波束的 DBF 算法。文中以一个12元线阵为例,对该算法进行了计算机模拟,给出了大量的模拟结果。结果表明,每个自适应波束在干扰源方向都形成了较深的“零点”,而在约束方向则保持不变的功率。 展开更多
关键词 数字波束 算法 天线 雷达 dbf
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基于数字波束形成的合成孔径雷达干扰抑制方案
7
作者 张永庆 雷宏 刘玉龙 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期480-485,共6页
提出一种基于数字波束形成(DBF)的机载SAR自适应干扰抑制方案.该方案根据干扰的方向,在成像的过程中,实时地调整接收波束方向图,使得主波束对准成像区域,同时在干扰方向形成零陷.为了在成像过程中,只对波束进行有限次调整,采用了宽零陷... 提出一种基于数字波束形成(DBF)的机载SAR自适应干扰抑制方案.该方案根据干扰的方向,在成像的过程中,实时地调整接收波束方向图,使得主波束对准成像区域,同时在干扰方向形成零陷.为了在成像过程中,只对波束进行有限次调整,采用了宽零陷波束形成算法.并对该方案的性能进行分析,仿真表明了该方案的可行性和有效性. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 数字波束形成 电子对抗 空时自适应处理 宽零陷
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基于聚类算法的星载ADS-B波束自适应调整方法
8
作者 向怡然 李松亭 陈利虎 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1680-1686,共7页
星载广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance broadcast,ADS-B)技术有效地解决了地面基站无法覆盖全球空域的问题,但仍面临星地传播距离远、损耗大、波束覆盖目标多、信号冲突严重等挑战。针对部分子波束内信号冲突严重... 星载广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance broadcast,ADS-B)技术有效地解决了地面基站无法覆盖全球空域的问题,但仍面临星地传播距离远、损耗大、波束覆盖目标多、信号冲突严重等挑战。针对部分子波束内信号冲突严重、飞机漏检概率高的现象,设计25阵元19子波束均匀分布的数字相控阵天线,提出基于聚类算法的子波束优化方法。首先对样本进行基于代表点聚类,再依据结果对波束指向和覆盖范围(或者覆盖半径)非线性优化,以期降低信号冲突提高飞机检测概率。仿真结果表明,飞机检测概率提高9%~13%,比现有研究算法计算时长缩短87%~95%,波束自适应算法品质因数提高85%~94%。 展开更多
关键词 星载广播式自动相关监视 数字相控阵多波束合成 波束自适应 聚类算法
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数字相控阵雷达发射多波束特性研究 被引量：16
9
作者 吴鸿超 万长宁 +2 位作者 熊慎伟 王建明 刘国朝 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期6-9,共4页
开展了数字相控阵雷达天线发射多波束的基础研究工作:首先阐述了发射多波束的基本工作原理,研制开发了数字相控阵雷达发射同频多波束的测试系统,并对发射多波束工作状态下天线的基本特性(如驻波特性和波瓣特性等)进行了研究和测试,通过... 开展了数字相控阵雷达天线发射多波束的基础研究工作:首先阐述了发射多波束的基本工作原理,研制开发了数字相控阵雷达发射同频多波束的测试系统,并对发射多波束工作状态下天线的基本特性(如驻波特性和波瓣特性等)进行了研究和测试,通过实测数据与仿真结果的对比,验证了发射多波束的正确性和可行性,为数字阵列相控阵雷达未来的发展,实现雷达/电子干扰/通讯等同时多功能、共口径提供了技术支持。 展开更多
关键词 直接数字频率合成 数字波束形成 相控阵天线 发射多波束
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雷达数字波束形成器的研究与实现 被引量：12
10
作者 朱荣新 方姚生 王晓锋 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2003年第2期46-49,共4页
介绍了一个自适应数字波束形成器的原理、组成和实现方法 ,给出了实验结果 ,验证了一些关键技术 ,表明数字波束形成 (DBF)技术可提高雷达天线性能。
关键词 雷达 数字波束形成器 dbf 雷达天线 原理 自适应处理 数字信号处理器
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幅相误差对数字波束形成系统的影响 被引量：11
11
作者 张曙光 丁淑娟 +1 位作者 孙广俊 刘子龙 《现代电子技术》 2008年第3期7-10,共4页
针对旁瓣电平、波束指向等指标分析了幅相误差对数字波束形成系统的影响。根据各通道间误差的分布规律不同,给出了天线方向图的波束指向、旁瓣电平的变化情况,并且对数学公式进行了详细的推导。分析结果表明:波束形成后的旁瓣电平、波... 针对旁瓣电平、波束指向等指标分析了幅相误差对数字波束形成系统的影响。根据各通道间误差的分布规律不同,给出了天线方向图的波束指向、旁瓣电平的变化情况,并且对数学公式进行了详细的推导。分析结果表明:波束形成后的旁瓣电平、波束指向偏差分别与各通道间的幅度误差、相位误差成正比,利用计算机仿真对其进行了验证,为工程实践提供了依据。 展开更多
关键词 数字波束合成 幅相误差 副瓣电平 波束指向
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基站智能天线多波束合成技术 被引量：6
12
作者 丁君 郭陈江 许家栋 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期79-81,共3页
采用数字波束形成的技术 ,给出了基站智能天线多波束合成的有效算法。对圆环阵分布的基站天线多波束方向图进行了综合 ,得到了空间隔离度很好的多个波束 ,并将副瓣控制在 30dB以下 ,结果令人满意。该方法可用于任意单元构成的不均匀阵... 采用数字波束形成的技术 ,给出了基站智能天线多波束合成的有效算法。对圆环阵分布的基站天线多波束方向图进行了综合 ,得到了空间隔离度很好的多个波束 ,并将副瓣控制在 30dB以下 ,结果令人满意。该方法可用于任意单元构成的不均匀阵列天线 。 展开更多
关键词 数字波束形成 基站 智能天线 多波束合成 方向图合成
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一种自适应迭代宽带数字波束成形算法 被引量：5
13
作者 曾浩 王娅 刘玲 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1306-1311,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 宽带波束形成(dbf) 数字时延滤波 最小均方算法 空时自适应滤波
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基于波束空间的DBF协方差矩阵估计方法 被引量：4
14
作者 曾浩 庞宇 杨力生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期1100-1103,共4页
该文对波束空间数字波束合成(Digital Beamforming,DBF)的前后向平滑协方差矩阵估计算法进行了改进,利用对称阵列特殊结构,把复数运算转化为实数运算,从而减少了运算量。文章介绍了算法的原理和实现过程,并分析了运算量。而仿真表明,改... 该文对波束空间数字波束合成(Digital Beamforming,DBF)的前后向平滑协方差矩阵估计算法进行了改进,利用对称阵列特殊结构,把复数运算转化为实数运算,从而减少了运算量。文章介绍了算法的原理和实现过程,并分析了运算量。而仿真表明,改进算法在减少运算量的同时,保持了阵列抑制干扰性能。 展开更多
关键词 数字波束合成 协方差矩阵 前后向平滑 波束空间
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基于DDS阵列的发射数字波束形成系统设计 被引量：9
15
作者 张德平 王超 袁乃昌 《现代防御技术》 北大核心 2011年第1期125-128,共4页
设计了一种基于高性能DDS芯片AD9959的数字阵列雷达发射数字波束形成系统。该系统的核心器件为2片AD9959与1片FPGA芯片。系统以全数字方式产生8通道相参雷达信号,具有幅相控制灵活、易于扩展、模块化、体积小等特点。最后以实测图表的... 设计了一种基于高性能DDS芯片AD9959的数字阵列雷达发射数字波束形成系统。该系统的核心器件为2片AD9959与1片FPGA芯片。系统以全数字方式产生8通道相参雷达信号,具有幅相控制灵活、易于扩展、模块化、体积小等特点。最后以实测图表的形式说明了系统的杂散抑制,相位噪声,灵活的幅相控制等性能。 展开更多
关键词 发射数字波束形成 AD9959 直接数字频率合成
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俯仰向数字波束形成技术对SAR系统性能的影响分析 被引量：4
16
作者 王伟 王宇 侯丽丽 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2711-2716,共6页
俯仰向数字波束形成(DBF)是实现高分辨率宽测绘带星载SAR系统的关键技术。该技术可以生成能够灵活控制的高增益窄波束用于回波信号的接收,从而提升SAR系统性能。该文在研究俯仰向DBF技术应用于宽测绘带SAR系统的基础上,重点分析了俯仰向... 俯仰向数字波束形成(DBF)是实现高分辨率宽测绘带星载SAR系统的关键技术。该技术可以生成能够灵活控制的高增益窄波束用于回波信号的接收,从而提升SAR系统性能。该文在研究俯仰向DBF技术应用于宽测绘带SAR系统的基础上,重点分析了俯仰向DBF技术对系统性能指标的影响,推导了基于俯仰向DBF技术的系统等效后向散射系数(NESZ)和距离模糊比(RASR)的表达式,并且将阵列信号处理中的零点指向技术应用于SAR,使得系统在接收目标信号的同时抑制模糊区方向的回波,显著地提高了系统的距离模糊指标。仿真结果表明,俯仰向DBF-SAR系统的性能相对于传统单通道系统具有明显的优势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 数字波束形成 零点指向 等效后向散射系数 距离模糊比
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数字阵列合成孔径雷达 被引量：22
17
作者 吴曼青 葛家龙 《雷达科学与技术》 2009年第1期1-9,共9页
回顾了数字波束形成(DBF)技术与合成孔径雷达(SAR)逐步结合的技术发展进程,讨论了DBF技术在SAR系统的典型应用模式、性能改善和功能提升,分析了DBF SAR系统构成及工程实现的主要技术问题,并提出了相应的解决方案。
关键词 数字波束形成 数字阵列雷达 合成孔径雷达
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基于脉内波束矢量解决DBF导致的SAR图像叠掩效应 被引量：1
18
作者 黄平平 邓云凯 齐维孔 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期254-257,共4页
随着对测绘带宽的要求,越来越多的使用阵列天线的SAR系统在距离向接收时使用数字波束形成(digital beam forming,DBF)技术,通过详细研究普通的DBF技术在对延伸距离较长、且测绘带内高度有明显变化的山坡地区,成像时由于天线增益损耗严... 随着对测绘带宽的要求,越来越多的使用阵列天线的SAR系统在距离向接收时使用数字波束形成(digital beam forming,DBF)技术,通过详细研究普通的DBF技术在对延伸距离较长、且测绘带内高度有明显变化的山坡地区,成像时由于天线增益损耗严重而导致叠掩效应加重的原理,并在普通DBF的基础上研究了一种基于脉内波束矢量(intra-pulse beam steering,IBS)技术的DBF方法,该方法在保持测绘带宽不变的情况下,对相同地区成像时可以有效降低天线增益损耗,并建立了其数学模型和进行了理论推导,最后通过计算机仿真比较了两种情况下天线增益损耗的差异和证明了脉内波束矢量(IBS)技术的有效性。 展开更多
关键词 SAR 数字波束形成(dbf) 脉内波束矢量(ms) 叠掩 计算机仿真
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数字波束形成方法在圆形阵列中的应用分析 被引量：4
19
作者 张光义 《现代雷达》 CSCD 1989年第2期31-36,59,共7页
本文分析数字波束形成(DBF)方法在圆形阵列中应用的可能性,计算了形成三个相邻的接收多波束的方向图,并与不用DBF,而用移相器进行相位补偿时的天线副瓣电平进行了比较。
关键词 雷达 数字波束形成 图形阵列 dbf
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基于DDS的数字波束形成技术实验研究 被引量：1
20
作者 崔鹏飞 李进兰 +2 位作者 倪崇 郭俊栋 徐向辉 《科学技术与工程》 2010年第6期1410-1413,共4页
数字波束形成(DBF)技术可以有效减少合成孔径雷达天线体积,提高雷达的分辨率和成像速度。结合实际预研需要,在数字波束形成(DBF)的概念基础上,采用直接数字频率合成技术,运用实验室现有基带信号板,混频器,示波器等设备,设计实验方案,搭... 数字波束形成(DBF)技术可以有效减少合成孔径雷达天线体积,提高雷达的分辨率和成像速度。结合实际预研需要,在数字波束形成(DBF)的概念基础上,采用直接数字频率合成技术,运用实验室现有基带信号板,混频器,示波器等设备,设计实验方案,搭建实验链路,验证数字波束形成的工程可实现性。通过实验过程和对实验结果的分析,为在现有技术和设备条件下,合成孔径雷达采用数字波束形成技术进行了可行性验证和技术积累。并根据实验结果进行了可行性分析及工程实现难点分析,为今后的实际工程实现提供了参考方案和设计依据。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 数字波束形成 直接数字频率合成
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