基于M9703的自適應(yīng)波束形成技術(shù)研究.pdf

1、本文主要研究自適應(yīng)波束形成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證，并利用SystemVue軟件和高速數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)搭建了半實(shí)物仿真系統(tǒng)，對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)和驗(yàn)證復(fù)雜等問(wèn)題提供了新的解決思路。
　　首先本文研究了自適應(yīng)波束形成算法及其工程實(shí)現(xiàn)需要考慮的因素，比較了最小均方(LMS, Least Mean Squares)算法和基于QR分解遞歸最小二乘(RLS, Recursive Least Squares)算法的區(qū)別，分析了兩

2、種算法的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性，認(rèn)為L(zhǎng)MS算法雖然容易受到收斂因子的影響，但是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單具有容易在FPGA等硬件上進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。QR_RLS算法收斂速度快于LMS算法，其并行的處理結(jié)構(gòu)具有很高的數(shù)據(jù)吞吐量，QR_RLS算法更適合設(shè)計(jì)數(shù)字陣列雷達(dá)的波束形成模塊。
　　其次本文基于SystemVue系統(tǒng)仿真軟件搭建了自適應(yīng)波速形成系統(tǒng)，驗(yàn)證了算法的真確性，同時(shí)利用MATLAB接口自定義了基于LMS算法的波束形成模塊，對(duì)比了兩種情況下的結(jié)果

3、，為雷達(dá)系統(tǒng)自頂向下的系統(tǒng)構(gòu)架驗(yàn)證提供思路：第一，可以基于系統(tǒng)仿真軟件對(duì)雷達(dá)某些系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行自頂向下的設(shè)計(jì)，自下向上的驗(yàn)證，可以大大縮短研制周期；第二，可以將算法進(jìn)行二次封裝，應(yīng)用到系統(tǒng)中，增強(qiáng)了系統(tǒng)可擴(kuò)展性。
　　再次本文研究了M9703通道失衡的原因以及補(bǔ)償方法。在SystemVue軟件中設(shè)計(jì)了通道校正系統(tǒng)并且驗(yàn)證成功。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程驗(yàn)證了：SystemVue軟件可以設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)。并可以通過(guò)軟件中的M8190（任意信號(hào)發(fā)

4、生器）儀器接口產(chǎn)生真實(shí)的雷達(dá)數(shù)據(jù)。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以通過(guò)M9703采集并存儲(chǔ)起來(lái)。整個(gè)半實(shí)物的仿真系統(tǒng)可以加快雷達(dá)模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過(guò)程，并且可以產(chǎn)生真實(shí)的雷達(dá)數(shù)據(jù)，減輕雷達(dá)工作人員由于去外場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的壓力。
　　最后本文利用M9703中的兩片F(xiàn)PGA，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)四通道的ADBF算法。利用自主開(kāi)發(fā)的信號(hào)源模塊產(chǎn)生了真實(shí)的信號(hào)，搭建了半實(shí)物仿真系統(tǒng)。硬件處理后的結(jié)果通過(guò)PCIe背板傳回軟件當(dāng)中得到波束方向圖。對(duì)比了波束形成前后的信號(hào)，