数字波束形成-DBF.doc

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1、摘要随着高速、超高速信号采集、传输及处理技术的发展,数字阵列雷达已成为当代雷达技术发展的一个重要趋势。数字波束形成(DBF)技术采用先进的数字信号处理技术对阵列天线接收到的信号进行处理,能够极大地提高雷达系统的抗干扰能力,是新一代军用雷达提高目标检测性能的关键技术之一。并且是无线通信智能天线中的核心技术。本文介绍了数字波束形成技术的原理，对波束形成的信号模型进行了详细的推导，并且用matlab仿真了三种计算准则下的数字波束形成算法，理论分析和仿真结果表明以上三种算法都可以实现波束形成，并对三种算法进行了比较。同时研究了窄带信号的自适应波束形成的经典算法。研究并仿真了基于最小均方误差准

2、则的LMS算法、RLS算法和MVDR自适应算法，并且做了一些比较。关键词：数字波束形成、自适应波束形成、智能天线、最小均方误差、最大信噪比、最小方差ABSTRACTWiththedevelopmentofhigh-speed,ultrahigh-speedsignalacquisition,transmissionandprocessingtechnology,digitalarrayradarhasbecameanimportanttrendinthedevelopmentofmodernradartechnology.Digitalbeamforming(DBF)technolo

3、gyusesadvanceddigitalsignalprocessingtechnologytoprocessthesignalreceivedbyantennaarray.Itcanimprovetheanti-jammingabilityofradarsystemgreatlyanditisoneofthekeytechnology。Itisthecoreofthesmartantennatechnologyinwirelesscommunicationtoo。Thispaperintroducestheprincipleofdigitalbeamformingtechnolo

4、gy,thesignalmodelofbeamformingwaspresented,AndthedigitalbeamformingalgorithmunderthethreecalculationcriterionwassimulatedbyMATLAB,theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatthethreealgorithmscanachievebeamforming,andmadesomecomparisonbetweenthethreealgorithms.Atthesametime,madesomestudyabou

5、ttheadaptivenarrow-bandsignalbeamformingalgorithm.LearnedandSimulatededtheLMSalgorithmbaseonminimummeansquareerrorcriterionandRLSalgorithmandMVDRalgorithm,anddosomecomparisonKeyWords:DBF,ADBF,Smartantenna,Theminimummeansquareerror,Themaximumsignaltonoiseratio目录第1章绪论11.1背景介绍11.1.1数字波束形成在国内外的发展及现

6、状11.1.2展望31.2论文内容4第2章DBF原理及应用52.1窄带信号模型52.2空间匹配滤波器62.3阵列方向图72.4阵列增益92.5波束宽度102.6相位扫描的带宽限制102.7智能天线112.7.1天线结构112.7.2实现原理112.7.3技术分类122.7.4应用领域132.8本章小结14第3章最优波束形成准则153.1最小均方误差准则153.2最大信噪比准则173.3线性约束最小方差（LCMV）准则183.4仿真结果193.4.1mmse准则下的仿真193.4.2MSNR准则下的仿真203.4.3LCMV准则下的仿真213.5三种准则的对比223.6本章总结23第4

7、章自适应波束形成算法244.1经典自适应波束形成算法244.2最小均方(LMS)算法254.3递归最小二乘（RLS）算法264.4最小方差无畸变响应(MVDR)274.5经典自适应算法的仿真284.5.1LMS算法的仿真284.5.2RLS算法仿真304.5.3MVDR算法仿真324.5.4三种算法比较334.6本章总结34第5章完成的工作355.1总结355.2存在的问题与解决方法35参考文献36致谢37外文资料原文38外文资料译文42主要缩略语表英文缩