【摘 要】
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本文首先对传统天线存在的问题和局限性进行了介绍,阐述了自适应天线和DBF的基本原理。就最常用的LMS和RLS自适应算法做了改进:误差归一化的变步长LMS算法和稳健子阵异步RLS算
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本文首先对传统天线存在的问题和局限性进行了介绍,阐述了自适应天线和DBF的基本原理。就最常用的LMS和RLS自适应算法做了改进:误差归一化的变步长LMS算法和稳健子阵异步RLS算法。两种改进算法在MATLAB平台上进行了仿真,得到了合理的结果:误差归一化的变步长LMS算法运算量较少,稳态误差小;稳健子阵异步RLS算法有运算量小,抗干扰能力强的优点。
针对FPGA的硬件特点,本文结合现有的硬件平台选择提出适合于FPGA实现的自适应误差归一化的变步长LMS算法,并在实现过程中采用延时并行技术。
然后在Xilinx公司的FPGA开发软件Xilinx ISE平台上用VHDL语言描述,解决了在本DBF系统中用VHDL语言描述正负数的运算问题和浮点运算问题以及在加乘运算中字长统一性的问题。完成了DBF的硬件设计和逻辑综合,并用Modelsim进行了功能仿真和布局仿真,在Xilinx的FPGA芯片SpartanIIXC2S的实现了本文提出的误差归一化的变步长LMS算法,并得到了正确的结果。最后给出了在FPGA开发板上实现的8单元天线的DBF系统,处理速度达到50Mhz。
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