在数字波束形成系统(DBF)中,高速数据传输和数字波束形成均需保证其实时性,因而它一直以来都是DBF系统的关键技术。在此详细阐述采用低压差分信号(LVDS)技术解决DBF、系统高速数据传输问题,LVDS与普通的并行数据总线相比,既能确保数据传输速率,又降低了总线的互连复杂度;同时选择高性能FPGA芯片,既完成多通道高速数据的复加权求和运算,又实现了全阵的实时数字波束形成运算。
在数字波束形成系统(DBF)中,高速数据传输和数字波束形成均需保证其实时性,因而它一直以来都是DBF系统的关键技术。在此详细阐述采用低压差分信号(LVDS)技术解决DBF、系统高速数据传输问题,LVDS与普通的并行数据总线相比,既能确保数据传输速率,又降低了总线的互连复杂度;同时选择高性能FPGA芯片,既完成多通道高速数据的复加权求和运算,又实现了全阵的实时数字波束形成运算。
数字波束形成技术充分利用阵列天线所获取的空间信息,通过信号处理技术使波束获得超分辨率和低副瓣的性能,实现了波束的扫描、目标的跟踪以及空间干扰信号的零陷,因而数字波束形成技术在雷达信号处理、通信信号处理以及电子对抗系统中得到了广泛的应用。数字波束形成是把阵列天线输出的信号进行AD采样数字化后送到数字波束形成器的处理单元,完成对各路信号的复加权处理,形成所需的波束信号。只要信号处理的速度足够快,就可以产生不同指向的波束。由于数字波束形成一般是通过DSP或FPGA用软件实现的,所以具有很高的灵活性和可扩展性。本文主要介绍了一个自适应波束形成器的原理及其实现方法,结合当今最先进的可编程芯片,包括数字信号处理器(DSP),现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了数字波束形成,适用于如3坐标雷达系统等复杂阵列信号处理系统。其研制成果已应用在多部相控阵雷达中,缩小了我国在这个领域与其他国家之间的差距,具有重要的经济意义和军事意义。
数字波束形成技术充分利用阵列天线所获取的空间信息,通过信号处理技术使波束获得超分辨率和低副瓣的性能,实现了波束的扫描、目标的跟踪以及空间干扰信号的零陷,因而数字波束形成技术在雷达信号处理、通信信号处理以及电子对抗系统中得到了广泛的应用。数字波束形成是把阵列天线输出的信号进行AD采样数字化后送到数字波束形成器的处理单元,完成对各路信号的复加权处理,形成所需的波束信号。只要信号处理的速度足够快,就可以产生不同指向的波束。由于数字波束形成一般是通过DSP或FPGA用软件实现的,所以具有很高的灵活性和可扩展性。本