学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DDS的发射数字波束形成技术研究

作　者: 翟健
导　师: 牟善祥
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字波束形成 Taylor分布幅相误差 DDS
分类号: TN741
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 88次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

数字波束形成技术(DBF)是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物,该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等。直接数字频率合成(DDS)是一种数字化的频率合成方法。在基于DDS的发射数字波束形成系统中,DDS技术可以实现发射波束所需的移相和幅度加权。利用DDS技术将信号产生与幅相控制融于一体有许多优点：发射波束的形成和扫描采用数字方式,波束的扫描速度更快,波束控制更加灵活；各阵列单元的信号幅度可精确快速调整,易于实现波束的低旁瓣性能；DDS的控制因子可以实现模块间的幅相校正,而不需要其它校正模块等等。本文首先介绍了发射数字波束形成阵列天线系统的基本构成,并对阵列天线的原理及基本特性进行了分析。Taylor加权是工程上广泛应用的低副瓣口径分布,根据技术指标,本文详细介绍了Taylor分布的幅值计算方法,研究了Taylor分布的副瓣特性,并设计出符合低副瓣要求的阵列天线方案。本文研究了幅相误差及互耦对天线阵列的影响,并针对基于DDS的发射数字波束形成系统提出了幅相校正方案。最后研究了DDS,通过基于FPGA和专用DDS芯片两方面分析了信号发生器的实现方法,并设计实现了单通道信号发生器,最后设计了采用FPGA控制四路DDS的信号发生器方案。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-9
  1.1 数字波束形成技术的特点、应用与发展现状  7-8
  1.2 DDS技术的特点及发展  8
  1.3 本文的主要内容  8-9
2 发射数字波束形成天线系统  9-35
  2.1 发射DBF天线系统基本构成  9-10
  2.2 数字波束形成技术分析  10-22
    2.2.1 线阵的基本特性及方向图  10-19
    2.2.2 面阵的基本特性及方向图  19-22
  2.3 基于DDS的发射数字波束形成系统研究  22-24
    2.3.1 概述  22
    2.3.2 数字波束形成系统分析  22-24
  2.4 阵列天线低副瓣性能分析  24-30
    2.4.1 天线低副瓣实现方法  24-26
    2.4.2 幅度加权分析  26-30
  2.5 互耦分析  30-35
3 阵列幅相误差分析与校正  35-45
  3.1 误差分析  35-37
    3.1.1 误差模型  35-36
    3.1.2 统计特性分析  36-37
  3.2 幅相误差对波束指向的影响  37-39
  3.3 幅相误差对副瓣电平的影响  39-41
  3.4 基于DDS的天线幅相误差校正方案  41-45
    3.4.1 校正方案  41-43
    3.4.2 工程实现  43-45
4 基于DDS的4路信号发生器设计  45-65
  4.1 DDS工作原理  45-48
    4.1.1 概述  45
    4.1.2 DDS工作原理  45-47
    4.1.3 DDS相位噪声及杂散分析  47-48
  4.2 单通道信号发生器设计与实现  48-59
    4.2.1 基于FPGA的DDS  48-54
    4.2.2 单片机控制专用DDS芯片实现  54-59
  4.3 四通道DDS分析与设计  59-65
    4.3.1 控制部分设计  60-62
    4.3.2 DDS相位同步设计  62-65
5 总结与展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69

基于DDS的发射数字波束形成技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文