某大型阵列雷达的模拟信号源和DBF系统的设计与实现

摘要

采用数字阵列模块的两维数字阵列雷达不需要大功率合成，具有波束灵活控制等优点，是现代数字化雷达发展的主要方向之一。
　　 本论文结合某大型两维数字阵列雷达，建立其阵列模型；为了方便系统测试和信号处理机的调试，设计了包含440路数字接收信号的全阵列模拟信号源，可以灵活的设置多个目标的距离、方位、仰角和多普勒频率；结合某数字波束形成(DBF)的硬件处理平台，利用上面的两片大规模FPGA(EP2S90)和一片DSP(TS201)，充分利用FPGA内部的硬件乘法器和并行运算结构，在综合考虑运算速度、资源消耗、稳定性的基础上设计了FPGA的电路控制逻辑和运算电路，实现了两维阵列440个接收通道同时形成14个接收波束的DBF。最后，与雷达系统进行了整机联调与性能测试，给出了外场测试结果。结果表明：该模拟信号源可以有效地模拟前端接收信号；DBF模块可以满足实际使用要求。这种两维全阵列的模拟器及其接收DBF实现方法在其它阵列雷达中可以借鉴。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2本文的主要工作

第二章两维数字阵列雷达的阵列模型

2.1平面相控阵天线的扫描方向图

2.2数字接收波束形成及低旁瓣设计

2.3和差单脉冲接收波束形成

2.4小结

第三章模拟信号源设计

3.1模拟信号源设计要求

3.2硬件处理板介绍

3.3模拟信号源总体架构

3.4模拟信号源FPGA程序设计

3.5模拟信号源DSP程序设计

3.6小结

第四章数字多波束形成

4.1数字多波束形成实现任务分配

4.2数字多波束形成总体设计

4.3数字多波束形成FPGA程序设计

4.4数字多波束形成DSP程序设计

4.5 DBF板测试

4.5.1 DBF板实验室测试

4.5.2 DBF板外场测试

4.6小结

结束语

致 谢

参考文献

作者在读期间的研究成果