【摘 要】
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数字阵列雷达采用数字波束形成技术能够灵活实现接收数字多波束,并具有动态范围大、可实现自适应空域抗干扰等特点。本文以某176阵元数字阵列雷达研制课题为背景,设计了一种
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数字阵列雷达采用数字波束形成技术能够灵活实现接收数字多波束,并具有动态范围大、可实现自适应空域抗干扰等特点。本文以某176阵元数字阵列雷达研制课题为背景,设计了一种基于两级架构的全阵列中频采样和数字多波束形成器,完成了两级波束形成硬件架构设计与波束形成算法设计,开展了相应的硬件电路研制与软件开发,实现了接收数字多波束、发射波束形成等功能。论文的主要工作如下:1.设计了一种基于两级架构的数字波束形成方案,给出了两级架构176单元接收通道波束形成计算方法,发射波束形成算法,以及接收通道校准算法。2.研制了176通道中频采样与第一级波束形成器硬件电路,给出了实现176通道中频回波信号采样、处理和同步的实现方案,完成了电路的原理图与PCB设计,包括AD采样电路、FPGA处理电路、高速数据传输电路等;3.设计了多通道中频采样与第一级波束形成FPGA软件,包括多通道AD采样接口软件,部分资源复用的宽、窄带多模式数字下变频软件,接收数字多波束形成软件、发射波束形成软件、高速数据传输软件等功能模块,并完成了FPGA程序的设计、调试和验证;4.完成了第一级中频采样及波束预处理电路的测试,包括A/D有效位数、窄带软件无线电通道幅频响应、接收通道校准、第一级接收数字波束形成功能、DBF方向图等测试;从测试结果可以看出:A/D有效位数不低于10.8bit;接收波束形成时,能够同时形成40MHz带宽的波束3个,24k Hz带宽的波束12个,4k Hz带宽的波束3个;发射波束形成时,能形成1个发射波束;具有接收通道校准功能。同时,采用部分资源复用的数字下变频技术和数字波束形成技术,降低了FPGA的硬件计算资源。
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