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DBF通道相位校正的工程实现方法

发布时间:2020-07-21 18:57:18 阅读: 来源:楼梯踏板厂家

摘要:数字波束合成(DBF,Digital Beam Forming)的关键技术之一是通道相位校正,校正精度直接影响波束合成的效果。文章介绍了波束合成基本原理,给出了一种通道相位校正的工作实现方法,并对该方法进行了MATLAB仿真,分析其性能。该方法已在硬件中得到实现,具有一定的参考价值。

本文引用地址:引言

DBF技术是在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。DBF可以获得优良的波束性能,可以自适应地形成波束实现空域抗干扰,可以进行非线性处理改善角分辨率,还可以同时形成多个独立可控的波束而不损失信噪比,且天线具有较好的自校正和低副瓣性能。而且相比传统的模拟系统,DBF在数字部分处理保留了所有天线阵元信号信息,可以通过数字信号处理的方法获得优良的性能。

数字波束合成是对各天线阵元信号进行相位补偿并加权,所以接收通道相位一致性是DBF性能的重要影响因素。本文介绍了通道均衡的原理和算法以及工程实现方法,并给出一则工程实现接收通道校正技术的实例。此算法已在工程中得到应用。

1 波束合成的基本原理

DBF的原理示意图如图 1。

系统中有N个天线阵元,相邻天线阵元之间距离为d,α为入射角,接收信号波长为λ。所以信号到相邻天线阵元的路程差如下: 所以波束合成公式如下:

其中,Sn为第n个阵元的输入信号,SDBF为波束合成后的结果。

2 一种工程上可实现的方法

实际应用中,要求DBF处理采用多个接收通道,各个通道之间的相位一致性和通道本身的平稳性是DBF实现的关键。系统结构框图如图 2,系统中有四个通道。

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