侦察阵列接收机数字波束形成和测向方法研究及其工程实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文侦察阵列接收机数字波束形成和测向方法研究及其工程实现姓名：董国英申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：廖桂生20100101摘要针对稀布阵DOA估计中存在的角度模糊问题，论文结合虚拟阵元的基本理论，从理论和仿真实验两个方面对虚拟阵元解模糊的可行性进行了分析，并最终得出虚拟阵元不能解角度模糊的结论。论文还结合某实际机载电子侦察阵列接收机项目，研究了数字多波束技术和高分辨DOA估计技术的工程实现。在这一部分，首先介绍了该信号处理系统的算法方案和硬件平台的总体框架，测向采用多重信号分类算法，对强弱信号通

2、过构造陷零投影矩阵提高弱信号的估计精度，对相干信号采用空间平滑技术进行解相干处理。在获得期望信号来向的基础上，项目选用基于LCMV的抗干扰自适应波束形成算法，增强期望信号并抑制干扰。然后论文给出了信号处理板的总体设计，最后详细介绍了信号处理板基于FPGA的逻辑设计，FPGA和DSP的联合设计，以及板间LVDS高速数据传输技术等。本论文以高速信号处理硬件平台为依托，使高分辨DOA估计算法和数字多波束算法由理论研究走向工程实现，具有重要的实际应用价值。关键词：DOA估计波束形成虚拟阵元FPGA设计ABSTRACT—————————————

3、———————————————————————————————————————一。一ABSTRACTConsideringtheangleambiguityinestimatingthedirectionofarrival(DOA)．thefeasibilityofambiguitysolvingwithvirtualarrays，basedonbasicvirtualarraytheories．isanalyzedinthisthesis．Theconclusion，virtualarraytheoriescannotbeusedt

4、os01veangleambiguityproblem，isobtainedatlast．Computersimulationsandperformanceanalysisarepresentedtoconfirmtheconclusion．Combinedwithsometypeairbornereconnaissancearrayreceiver,thehardwareimplementationofhi【ghresolutionDOAestimationandmultipledigitalbeamforming(DBF)isst

5、udiedinthethesis．AlgorithmschemeandtheoverallframeworkofthehardwareplatformaccordingtothesVstemaregivenfirstly．MUSICalgorithmischoosedastheDOAestimationalgorithmoftheproject，furthermore，projectionmatrixisconstructedforDOAestimationwhenweakandstrongsignalsexistatthesamet

6、ime，andspatialsmoothingalgorithmisexploitedtodecorrelatepossiblycorrelatedsources．Withthedirectionsofdesiredsignals．theadaptiveanti-jammingDBFalgorithmbasedonlinearconstraintminimalvariaIlceisemployedtostrengthendesiredsignalsandtosuppressjams．Then，thestructureofthesign

7、alprocessingcircuitboardisintroduced．Finally，thehardwaredesignofthesystemisdescribedindetail，includingtheFPGAlogicdesign，thecoordinationofFPGAtogetherwithDSPprocessor，highspeedetc．SupportedbythehighspeedsignalLVDStechnologyusedfordatatransmission，processingsystem，theore

8、ticalalgorithmsonhighresolutionDOAestimationandmultipleDBFalerealizedinthehardwareplatform，whichisofgreatsigrl