数字波束形成中的接收通道校正技术研究

数字波束形成(DBF)技术是在原来模拟波束形成原理的基础上,引入数字信号处理方法之后建立的一门雷达新技术,而接收通道的幅相一致性即接收通道校正是影响波束形成性能的重要因素。介绍了通道均衡的原理和算法以及工程实现方法,并结合实例讨论了一种在工程实现中的接收通道校正方法,此方法只利用测试信号而不借助于远场信号来实现接收通道的校正,从而使得应用了数字波束形成技术的雷达降低了使用和操作上的复杂程度,具有极高的实用价值。     

数字波束形成在雷达中的应用与分析

本文对数字波束形成技术在雷达系统中的应用进行深入讨论,介绍了数字波束形成的电路设计和波束设计。对于多通道幅相差异的检测和校正,即接收校正和发射校正,给出了详细的工程设计方法和推导公式。试验表明,数字波束形成技术的应用,提高了三坐标雷达的测高精度和系统可靠性。文中的内容在某三坐标雷达产品中已获得成功应用,技术可靠有效。     

星载DBF Tx射频通道幅相误差校正

为了实现精确的多波束形成,该文提出了一种补偿卫星通信多波束系统发射通道幅相误差的校正方法,该方法在发射通道中同时注入多路正交码变换的校正测试信号,通过接收多路发射机的输出信号和,在基带校正算法单元利用正交码的时间相关性和IDFT并行处理的方法,同时得到多路射频通道的校正因子,并对得到的校正因子进行了归一化处理,消除了对通道中非线性器件的影响.仿真结果表明,该方法可以有效地补偿射频通道间的幅相不一致性,校正后的波束方向图接近理想的波束方向图.     

利用雷达发射信号对接收阵列实时校正的方法

本文主要介绍一种利用雷达发射信号,对接收阵列及通道实现实时校正的方法。数字化阵列雷达将接收阵列天线上每个阵元接收的信号进行数字化后,通过数字波束形成(DBF)形成一个或者多个不同指向的波束,而每个阵元的信号需要经过不同的通路,不可避免的会存在幅相差异,导致通道间的特性不一致,所以在DBF之前,必须完成通道一致性的校正,而通道特性又随着环境变化存在时变特性,所以对高精度的雷达往往需要进行实时校正。     

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。     

相控阵雷达接收通道校准方法仿真

接收通道校正是保证接收波束形成性能的重要环节。构建了内场校准和外场校准相结合的通道校准方法的仿真模型。仿真结果验证了该方法可以明显改善第一副瓣水平,减小幅相误差对系统性能的影响。     

通道误差对波束形成性能的影响分析

阵列信号中通道误差的存在会影响波束形成算法的性能,使其不能正常工作。通过对通道间及通道带内幅相误差建模,分析其对波束形成的影响。通过对波束形成算法理论分析并结合实际应用情况,通道间幅相误差影响波束形成的波束幅度,不影响波束相位;通道带内幅相误差,会同时影响波束幅度和波束相位。本文给出通道带内误差的校正方法,通过计算机仿真证实本文所分析结果的正确性。     

下行波束形成系统的校正算法及FPGA实现

校正系统对于解决数字波束形成天线实现过程中的通道幅相失配等问题具有非常重要的意义.根据一种基于并行正交码的校正算法,采用并行化设计方法,结合先进的FPGA器件,设计了一个下行波束形成天线阵列的校正系统,并给出了该校正系统运行速度和校正效果的分析,证明了该校正系统能完全满足下行波束形成中实时校正的需求.     

接收DBF雷达系统校正技术

接收波束形成的关键技术之一是接收校正,校正精度直接影响形成波束的副瓣电平,文章详细介绍校正的原理、方法及相关参数的取得.用试验数据取得的相关校正参数,对测试信号扫描形成垂直波瓣,其副瓣电平低于设计的39dB,说明该校正方法获得了满意的校正结果.     

一种发射通道校正技术的实现

高机动性是雷达的重要指标之一,而相控阵雷达会因环境条件的变化造成波束指向精度下降及雷达性能的下降.分析了导致一个由多个行线阵组成的相控阵雷达系统发射波束指向精度下降的各种因素,以及寻找发射通道初始相位不一致导致雷达性能严重下降问题的最佳解决途径,给出了发射通道实时校正的工作原理,并详细论述了发射通道校正技术的实现方法.最后,以某高机动雷达为例,应用该方法进行实时校正得到的实际效果满足雷达波束指向精度对各发射通道相位一致性的要求.