相控阵雷达自适应旁瓣相消技术的研究

论文摘要

相控阵雷达的主波束宽度较窄,有源干扰容易从雷达的旁瓣进入。自适应旁瓣相消技术是一种有效的干扰对抗手段,它采用空间滤波技术,通过辅助接收通道在干扰方向形成波束图的零点,实现对干扰信号的抑制。本文介绍了自适应旁瓣相消系统的基本理论,并指出在实际工程中的应关注的一些影响因素。特别指出的是,接收通道的幅相特性不一致对自适应旁瓣相消性能的影响很大。本文介绍了一种校正接收通道不一致来提高旁瓣相消性能的通道均衡算法。该算法是非因果的采样矩阵逆算法,通过对主通道和辅助通道信号的延迟,获得了均衡权系数的非因果特性。依托现有器件水平的快速发展,尤其是FPGA和DSP的功能越来越强大,推动旁瓣相消系统的硬件平台设计研究取得了新的发展。文中描述的自适应旁瓣相消系统硬件平台是基于标准CPCI总线结构设计,选用LVDS信号的数据串行传输技术,根据算法的结构特点,硬件模块采用FPGA进行旁瓣对消,而采用DSP进行自适应权值计算。鉴于该自适应旁瓣相消系统在相控阵雷达系统中的实际应用,试验结果验证了该系统的正确性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的目的
• 1.3 论文的结构
• 2 自适应旁瓣相消系统理论
• 2.1 自适应旁瓣相消基本理论
• 2.2 窄带信号自适应旁瓣相消器
• 2.3 宽带信号自适应旁瓣相消器
• 2.4 影响自适应旁瓣相消性能的因素分析
• 2.4.1 通道一致性
• 2.4.2 杂波消耗自适应自由度问题
• 2.4.3 权系数学习样本个数
• 2.4.4 自适应学习时间
• 2.4.5 辅助天线的增益
• 2.4.6 频率旁瓣敏感性
• 2.4.7 其它因素
• 3 自适应旁瓣相消系统的工程实现
• 3.1 概述
• 3.2 工程实现的设计思想
• 3.3 工程实现的硬件平台
• 3.3.1 CPCI总线及接口设计
• 3.3.2 LVDS技术
• 3.3.3 FPGA的选型
• 3.3.3.1 FPGA的设计调试
• 3.3.4 DSP的选型
• 3.4 自适应旁瓣相消系统实现
• 3.4.1 系统工作时序流程
• 3.4.2 系统工作数据流程
• 3.5 自适应旁瓣相消系统的关键技术实现
• 3.5.1 通道均衡功能的实现
• 3.5.2 自适应旁瓣相消权值计算的实现
• 4 自适应旁瓣相消技术的系统验证
• 4.1 通道均衡功能的验证
• 4.1.1 各通道信噪比均大于45dB的情况
• 4.1.2 各通道信噪比均大于42dB的情况
• 4.1.3 各通道信噪比均大于39dB的情况
• 4.2 旁瓣相消技术的系统验证
• 5 结论
• 5.1 研制总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献