【摘 要】
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自适应波束和零点调节天线系统旨在通过调整阵列天线各单元通路中信号的幅度和相位,从而根据系统外在环境的变化,自适应地控制阵列天线的方向图,期望信号从主波束进入,干扰信
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自适应波束和零点调节天线系统旨在通过调整阵列天线各单元通路中信号的幅度和相位,从而根据系统外在环境的变化,自适应地控制阵列天线的方向图,期望信号从主波束进入,干扰信号从天线零点位置处进入,这种智能波束控制技术在无线通信导航领域得到越来越多的重视。本论文在矢量乘法器波束赋形的传统射频架构基础上进行改进,并结合新的自适应波束-零点调节处理算法,同时从工程化应用层面出发,对系统进行了优化。为了保证通信卫星在人为电磁干扰及复杂电磁环境下正常工作,硬件上,采用基于功率检测计的复域射频前端对通路中的阵列信号进行加权控制,详细阐述了硬件系统中各模块的设计思路,精简了系统架构,降低了系统成本,该闭环系统避免了传统测试过程中手动调节各路相位差的过程。算法上,提出了一种在系统电路校准方法,对通路中信号的幅值和相位初始化,与此同时结合蒙特卡洛迭代算法,根据大数定理,以最大化信噪比为误差函数进行优化,使得阵列天线尽可能满足主瓣波束指向需求的同时,在干扰、噪声方向形成有效的零陷抑制。本论文中设计加工的硬件架构在测试环境下验证了上述两种算法的有效性,系统能够实现通路自主校准以及波束-零点调节的任务需求。实验测试结果表明该模拟波束赋形架构是一种成熟的解决方案,在雷达通信方向有着广阔的市场前景和研究价值。
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